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シロイヌナズナの突然変異株を用いた花序形態形成の分子遺伝学的解析

使用拟南芥突变体进行花序形态发生的分子遗传学分析

基本信息

批准号：
12740431
负责人：
高橋卓
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

フィボナッチ数列で表される、高等植物のらせん葉序および花序の分子的基盤は、多細胞生物の形作りについて、まだ解析の進んでいない問題のひとつである。本研究では、シロイヌナズナのT-DNA挿入形質転換植物の中から見つかった、葉や花の分枝パターンに異常を示す変異株について、形態学的な解析を行うと共に、原因遺伝子の同定を試みた。この変異株は、高い頻度で葉序の乱れや二叉分岐、一つの節から二つ以上の花芽を分化するなどの表現型を示すのに加えて、葉の鋸歯化、花序や個々の花のねじれを引き起こす。花器官の数の異常も観察された。T-DNA挿入による劣性変異であることが遺伝解析からわかったので、昨年度に確立した熱ショックタギング法により、原因遺伝子を単離したところ、I型DNAトポイソメラーゼ遺伝子TOP1Aのコード領域にT-DNA挿入を見つけた。この遺伝子プロモーターに野生型TOP1A遺伝子に由来する全長cDNAをつないだT-DNAを変異株に導入した結果、変異表現型は完全に回復したことから、確かにTOP1A遺伝子の欠損が形態異常の原因であることを証明した。TOP1A遺伝子の発現は、野生型株の名器官に認められた。さらに、この遺伝子は、染色体上で相同遺伝子TOP1Bとタンデムに並んで存在することから、TOP1BについてRNAiを利用した発現抑制を試みた。野生型株への導入では、形態的な異常は観察されなかったが、top1a変異株のバックグラウンドでは、発芽後致死になったことから、I型DNAトポイソメラーゼ遺伝子が植物の生育に必須であることが示唆された。

The sequence of higher plants, leaf order and molecular basis of inflorescences, the form of multicellular organisms, the analysis of progress, and the problem of progress. In this study, T-DNA was inserted into the morphological changes of plants, and the morphological changes of plants and flowers were analyzed. The phenotypes of flower bud differentiation in different plants, high frequency, irregular leaf order, dichotomous branching, one node, two or more flower buds, increased leaf sawing, inflorescence and flower initiation. The abnormal number of flower organs was observed. T-DNA entry is characterized by poor quality, high sensitivity, and high sensitivity. T-DNA entry is characterized by high sensitivity, high sensitivity, and high sensitivity. The origin of the wild-type TOP1A gene was confirmed by the introduction of T-DNA into different plants, and the results showed that the phenotype was completely restored and the cause of the morphological abnormality was confirmed. TOP1A gene discovery, wild-type plant name organ identification. The same gene TOP1B is present on the chromosome, and the same gene TOP1B is present on the chromosome. The wild type plant is introduced into the plant, and morphological abnormalities are observed in the top1a mutant plant.