Mechanisms and evolution of stem-cell-promoting CLE signaling in land plants

陆地植物中干细胞促进CLE信号传导的机制和进化

• 批准号: 22H02676
• 负责人: 平川 有宇樹
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Gakushuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02676/
• 关键词: 分裂組織; CLEペプチド; ゼニゴケ; イチョウ; 陸上植物; 進化発生

ゼニゴケのMpCLE2ペプチドシグナルの標的遺伝子候補として得られたMpJIN遺伝子について、デキサメタゾン(DEX)誘導株の表現型を観察した。無性芽をDEX含有培地で育成して透明化と3Dイメージングを行った結果、分裂組織中の幹細胞領域で組織表層に平行な面の細胞分裂（並層分裂）が見られた。DEX含有培地から非含有培地に移して育成を続けた場合には、分裂組織からの成長が停止した一方で、葉状体のローブに異所的な分裂組織様構造が形成された。したがって、MpJINの過剰発現は幹細胞維持を阻害することが示唆された。蛍光タンパク質マーカーを用いてMpJINのプロモーター活性を解析した結果、幹細胞領域内で不均一なパターンを示すことが明らかとなった。幹細胞領域の中央部に位置する細胞では発現が検出されない一方で幹細胞領域の周縁部では発現が高まっていた。分裂組織が拡大するMpCLE2過剰発現体の背景では、MpJINプロモーター活性の低い細胞と高い細胞が交互に並ぶようなパターンを示し、幹細胞領域内の細胞群に遺伝子発現レベルでの違いがあることが示唆された。遺伝子機能解析の結果とあわせ、MpJINは幹細胞運命の決定因子の１つである可能性が考えられる。生殖器托形成を指標としたMpCLE2サプレッサースクリーニング系について、MpCLV1など既知のシグナル伝達経路の遺伝子についてのゲノム編集を行った。その結果、ゲノム編集株ではMpCLE2機能獲得型変異体の生殖器托形成が回復した。裸子植物におけるCLEの解析のため、イチョウの実生における遺伝子発現を調べた。発芽後の植物体から頂端部を切り出してRNA抽出を行った。RNA量には実験区ごとのばらつきがやや大きかったものの、JINホモログ遺伝子群の発現を検出することができた。

ゼ ニ ゴ ケ の MpCLE2 ペ プ チ ド シ グ ナ ル の mark heritage 伝 son alternate と し て have ら れ た MpJIN posthumous son 伝 に つ い て, デ キ サ メ タ ゾ ン (DEX) induced strain の phenotype を 観 examine し た. Gemma を DEX contains the petty で bred し て transparent と 3 d イ メ ー ジ ン グ を line っ た results, の stem cells in the separatist group で tissue surface parallel な に の cell division (and layer division) が see ら れ た. DEX contains the petty か ら not containing the petty に move し て bred を 続 け た occasions に は, separatist group か ら の growing が stop し た で, thallus の ロ ー ブ に な divided by different organizations が others in structure formation さ れ た. Youdaoplaceholder0 たがって, MpJIN <s:1> excessive occurrence of たがって stem cell maintenance を hindrances する とが indicates された. 蛍 light タ ン パ ク qualitative マ ー カ ー を with い て MpJIN の プ ロ モ ー タ ー active を parsing し た result, stem cells で heterogeneity within the territory な パ タ ー ン を shown す こ と が Ming ら か と な っ た. Stem cell research the central part の に position す る cells で は 発 now が 検 out さ れ な い side で の week try stem cell field of で は 発 now が high ま っ て い た. Separatist group が company, big す る MpCLE2 before turning 発 now body の background で は, MpJIN プ ロ モ ー タ ー active low の と high い い cells に が interaction and ぶ よ う な パ タ ー ン を し, stem cells の within the territory of に heritage 伝 son 発 now レ ベ ル で の violations い が あ る こ と が in stopping さ れ た. Analysis of 伝 subfunction <s:1> results とあわせ, MpJIN 伝 stem cell fate <s:1> determining factor <e:1> 1 である である possibility が examination えられる. Genital supporting form を index と し た MpCLE2 サ プ レ ッ サ ー ス ク リ ー ニ ン グ department に つ い て, MpCLV1 な ど already know の シ グ ナ ル 伝 da 経 road の heritage 伝 son に つ い て の ゲ ノ line compiling を ム っ た. The そ <s:1> result, the ゲノム collection strain で MpCLE2 functional-acquired variant <s:1> genital tissue formation が recovery た. The analysis of gymnosperms におけるCLE <s:1> shows that ため, <s:1> チョウ, における and 伝 produce を and べた. After germination, the <s:1> ら apical part を of the diseased plant body is cut out, and <s:1> てRNA is extracted from を rows った. Amount of RNA に は be 験 area ご と の ば ら つ き が や や big き か っ た も の の, JIN ホ モ ロ グ heritage 伝 subgroup の 発 now を 検 out す る こ と が で き た.

项目成果

ゼニゴケ幹細胞領域におけるNACファミリー遺伝子JINGASAの機能解析

NAC家族基因JINGASA在苔干细胞区域的功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 高橋 剛;清末 知宏;平川 有宇樹
• 通讯作者: 平川 有宇樹

陸上植物における CLE ペプチドファミリーの拡大と分裂組織構造の進化

陆地植物 CLE 肽家族的扩展和分生组织结构的进化

• 发表时间: 2022
• 作者: Herrera Marcela;Ravasi Timothy;Laudet Vincent;平川 有宇樹
• 通讯作者: 平川 有宇樹

ゼニゴケの幹細胞動態調節における転写因子JINGASAの役割

转录因子JINGASA在调节地钱干细胞动力学中的作用

• 发表时间: 2023
• 作者: 高橋 剛;清末 知宏;平川 有宇樹
• 通讯作者: 平川 有宇樹

Analysis of stem cell-promoting CLE peptide signaling in the liverwort Marchantia polymorpha

地钱中促进干细胞 CLE 肽信号传导的分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Roux Natacha;Miura Saori;Dussene M?lanie;Tara Yuki;Lee Fiona;de Bernard Simon;Reynaud Mathieu;Salis Pauline;Barua Agneesh;Boulahtouf Abdelhay;Balaguer Patrick;Gauthier Karine;Lecchini David;Gibert Yann;Besseau Laurence;Laudet Vincent;Yuki Hirakawa
• 通讯作者: Yuki Hirakawa

【研究成果】花の進化に関する新たな仮説の提唱 ~遺伝子重複による植物ペプチドホルモンの進化~

[研究成果] 提出花进化的新假说～植物肽激素通过基因复制进化～