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側根創始におけるオーキシン分布の制御機構

侧根萌生过程中生长素分布的控制机制

基本信息

批准号：
21K15124
负责人：
後藤千恵子
金额：
$ 3万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15124/
关键词：
側根側根形成側根創始オーキシン fwr fsp1 SUR2 CYP83B1 シロイヌナズナ

项目摘要

側根の発生は、根の内鞘細胞のうち一部が「側根創始細胞」としてオーキシンを受容し非対称分裂することで開始され、その後細胞分裂が繰り返されて側根原基が形成される。本研究では、オーキシンが生合成される部位とオーキシンが将来の側根創始細胞に隔離・蓄積される仕組みを明らかにすることで、側根創始の初期段階について理解を深めることを目的とした。オーキシンが側根創始細胞に隔離・蓄積されにくくなった変異体にfewer roots（fwr）がある。このfwr の表現型を抑圧する変異体のスクリーニングによりfewer roots suppressor 1 (fsp1）fwrが単離されており、fsp1の原因遺伝子はSUR2/CYP83B1である。SUR2/CYP83B1はインドールグルコシノレート生合成に関わる酵素であるが、その生合成経路は一部がオーキシン生合成経路と重なっており、SUR2/CYP83B1が欠損すると内生オーキシン量が増加する。オーキシン応答レポーターDR5:LUCを導入すると、主根上にオーキシン応答を示す点状部位が観察される。その点状部位は、そのまま安定して形成され続けてそこから側根が生じる場合と、消失する（側根は形成されない）場合に分かれる。fsp1では、オーキシン応答を示す点状部位が生じる頻度は野生型と同程度であり、かつ、その点状部位の消失頻度は野生型より低いことがわかった。また、根においてはSUR2は静止中心と内鞘細胞で発現していることが示唆された。これらのことから、fsp1においては内鞘細胞で本来よりも余分にオーキシンが生合成され、そのオーキシンが内鞘細胞（の一部）で始まる側根発生に寄与している可能性が考えられる。

A part of the inner sheath cells of the lateral root is called "lateral root initiation cells", and the cells undergo non-reciprocal division to begin, and then the cells undergo reverse division to form lateral root primordia. This study aims to further understand the early stages of lateral root initiation by isolating and accumulating the initial stages of lateral root initiation. The original cells of the lateral roots are isolated and accumulated. The phenotype of fwr is suppressed by a variety of different genes, such as fewer roots suppressor 1 (fsp1) fwr, and the causal gene of fsp1 is SUR2/CYP83 B1. SUR2/CYP83B1 has increased the amount of enzymes involved in the biosynthesis of protein in the enzyme chain and in part of the biosynthesis pathway. DR5:LUC is introduced, and the main root is shown. When a dot is formed, the lateral root is formed, and when it disappears, the lateral root is formed. fsp1 The root and sheath cells are found in the static center and inner sheath cells. The possibility of lateral root development in inner sheath cells (part) is examined.