半数体タバコ葉切片培養系を用いた新規細胞接着変異体の作出と遺伝子解析

利用单倍体烟叶切片培养系统产生新型细胞粘附突变体并进行遗传分析

• 批准号: 14654162
• 负责人: 佐藤 忍
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14654162/
• 关键词: タバコ; 培養細胞; 変異体; 接着; ペクチン; グルクロン酸; アラビナン; 遺伝子

高等植物の形態形成現象、特にメリステムの形成と維持の機構を理解するうえで、細胞間の接着が時空間的にどのように制御されているのかを知ることは欠かすことができない。しかし現在のところ、細胞接着の主役であるペクチンの生合成機構に関する知見は極めて乏しい。本研究では、半数体タバコを用いた新たな変異体作出系により細胞接着変異体を作出し、その遺伝子を解析することにより、高等植物の細胞接着に関わる遺伝子のメリステム形成と維持における役割を明らかにする事を目的とした。半数体Nicotiana plumbaginifoliaの葉切片にアグロバクテリウムを介してT-DNAを導入し、不定芽形成能力の喪失と共に細胞接着性の低下した変異体を作出した。そのうちnolac-H18株において、変異の原因遣伝子として新規糖転移酵素遺伝子=NpGUT1(glucuronyltransferase 1)が同定された。NpGUT1は、ペクチン多糖にグルクロン酸を転移する新規酵素をコードするペクチン合成に関わる初めての遺伝子で、頂端分裂組織で特に発現が強かった。また、変異体のペクチンではホウ素を介した分子間架橋が形成されなかった。一方、ペクチンのアラビナン鎖の伸長が著しく抑制されていることが判明している変異体nolac-H14において、原因遺伝子として新規膜タンパク質をコードするLARA1(long arabinan related protein 1)が同定された。過剰量のアラビノースの添加により変異形質が回復したことから、LARA1はアラビノース転移反応の基質であるUDP-アラビノースの供給に関与すると考えられた。また、pLARA1::GUS形質転換植物においてLARA1は、茎頂および側根原基での発現(根端では無し)が確認された。

Morphogenetic phenomena in higher plants, mechanisms for the formation and maintenance of special species, and mechanisms for the control of intercellular space In the present, the main function of the cell is to understand the biological synthesis mechanism. This study is aimed at the development and maintenance of novel heterogeneic systems in higher plants, such as cellular heterogeneic systems, genetic analysis systems and cellular heterogeneic systems. The leaf sections of Nicotiana plumbaginifolia were cut into pieces, and the introduction of T-DNA, the loss of adventitious bud formation, and the decrease of cell adhesion were induced. NpGUT1 (glucuronyltransferase1) was identified as the new glucuronyltransferase1 gene. NpGUT1 is a new enzyme involved in the synthesis of polysaccharides, especially in apical cleavage tissue. The formation of intermolecular bridges between the two molecules In addition, LARA1(long arabinan related protein 1) was identified as the cause of the change in nolac-H14 protein. In addition to the amount of data that has been lost, the difference between the two types of data is that the data has been lost. LARA1 has lost the data that has been lost. The data has been lost. The data has been lost. PLARA1:: GUS is identified as a morphologically altered plant.

项目成果

Iwai H, Masaoka N, Ishii T, Satoh S: "A pectin glucuronyltransferase gene is essential for intercellular attachment in the plant meristem"Proc Natl Acad Sci USA. 99(25). 16319-16324 (2002)

Iwai H、Masaoka N、Ishii T、Satoh S：“果胶葡萄糖醛酸转移酶基因对于植物分生组织的细胞间附着至关重要”Proc Natl Acad Sci USA。

H.Iwai, M.Usui, H.Hoshino, H.Kamada, T.Matsunaga, K.Kakegawa, T.Ishii, S.Satoh: "Analysis of sugars in squash xylem sap."Plant Cell Physiology. 44. 582-587 (2003)

H.Iwai、M.Usui、H.Hoshino、H.Kamada、T.Matsunaga、K.Kakekawa、T.Ishii、S.Satoh：“南瓜木质部汁液中糖的分析”。植物细胞生理学。