葉の形態形成における遺伝子発現制御ダイナミクス

叶片形态发生中的基因表达控制动力学

• 批准号: 09251210
• 负责人: 青山 卓史
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09251210/
• 关键词: シロイヌナズナ; ATHB-1; ATHB-2; 形質転換植物; 転写因子; 標的遺伝子; 誘導系; グルココルチコイド

植物の形能は個体発生のプログうムにより規定されているだけでなく、環境からの刺激によっても大きく影響を受ける。形態形成過程における多元的要因の統御は植物特有の現象であり、これは細胞間および細胞内情報伝達や遺伝子転写における複雑な制御機構によって行われているものと考えられる。このような植物形態形成の制御における統御機構を明らかにするため、光などの環境刺激に応答する葉の形態形成および胚軸の伸長に焦点をあて、それに関与する転写因子を中心とした遺伝子発現制御ネットワークの解析を試みた。ATHB-1の改変遺伝子、HDZipl-VP16-GRを作成しシロイヌナズナに導入した。得られた形質転換体では、子葉および葉の短軸方向における伸長阻害、暗所における子葉および葉の展開など、葉の形態形成に関する変化がグルココルチコイドの添加により誘導された。また、HDZipl-VP16遺伝子を発現する形質転換植物ではこれらの形質が構成的に現われた。これに対してATHB-1そのものを過剰発現する形質転換体においては、明らかな形態的変化は観察されなかった。パーティクルボンバードメント法を用いた解析においてATHB-1は強い転写活性化因子として働くことが示されている。このことから、ATHB-1の転写活性化能はシロイヌナズナにおいて、何らかの形で負に制御を受けていると考えられる。ATHB-2に関しては胚軸の伸長制御において中心的な役割を果たしているのではないかと考え、ATHB-2の発現量と胚軸の伸長との相関を調へた。その結果、野性型株では近赤外光の付加や暗期の延長による胚軸の伸長とATHB-2の発現量の増加に相関が見られた。しかし、連続光下でも著しい胚軸の伸長がみられるhy3突然変異株においてATHB-2の発現量の増加は観察されなかった。このことから、胚軸伸長の制御は、ATHB-2を介する経路とそうでないものが存在することが示された。

Plant morphology is influenced by environmental and environmental stimuli in the development of individual plants. The process of morphogenesis is multi-dimensional and important for the control of plant-specific phenomena. The control mechanism of plant morphogenesis and the analysis of leaf morphogenesis and hypocotyl elongation ATHB-1 modified version, HDZipl-VP16-GR was created and introduced. The results show that there are some changes in the shape and quality of the body, cotyledon and leaf in the short axis direction, elongation resistance, darkness, cotyledon and leaf development, and leaf morphology. HDZipl-VP16 gene expression in plants with different physical characteristics The change of shape and quality of ATHB-1 was observed. ATHB-1 is a strong activity factor in the analysis of the activity of the enzyme. ATHB-1 has been successfully activated in the presence of a host cell. ATHB-2 is related to the regulation of hypocotyl elongation, and the correlation between ATHB-2 production and hypocotyl elongation is regulated. The growth of the embryo and the production of ATHB-2 were correlated with the growth of the wild type plants. The growth of ATHB-2 was observed under the condition of light. This is the first time that a plant has been identified.

项目成果

Reynolds et al.: "Inducible Gene Expression in Plants" CAB International(Wallingford)(in press),

Reynolds 等人：“植物中的诱导基因表达”CAB International（Wallingford）（印刷中），

Aoyama et al.: "A glucocorticoid-mediated transcriptional induction system in transgenic plants." Plant J.11. 605-612 (1997)

Aoyama 等人：“转基因植物中糖皮质激素介导的转录诱导系统。”

岡 穆宏ら: "プロテインホスファターゼと植物細胞内シグナル伝達" 蛋白質核酸酵素. 42. 736-743 (1997)

Muhiro Oka 等人：“蛋白质磷酸酶和植物细胞内信号转导”蛋白质核酸酶 42. 736-743 (1997)。

McNellis et al.: "Glucocorticoid-inducible expression of a bacterial avirulence gene in transgenic Arabidopsis induces hypersensitive cell death." Plant J.(in press).

McNellis 等人：“转基因拟南芥中细菌无毒基因的糖皮质激素诱导表达会诱导过敏性细胞死亡。”

Navalainen et al.: "Characterizaton of Novel Calmodulin-Binding Peptides with Distinct Inhibitory Effects on Calmodulin-Dependent Enzymes." Biochem.J.321. 107-115 (1997)

Navallainen 等人：“对钙调蛋白依赖性酶具有明显抑制作用的新型钙调蛋白结合肽的表征”。