イネ初期胚発生とホメオボックス遺伝子の発現序列

水稻早期胚胎发育及同源框基因表达序列

• 批准号: 09262214
• 负责人: 伊藤 幸博
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 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-09262214/
• 关键词: イネ; 胚発生; ホメオボックス遺伝子

植物は、受精卵からだけでなく分化した細胞からも脱分化を経て完全な個体を形成するが、その遺伝的制御機構は分子レベルではほとんど明らかにされていない。本研究の目的は、イネをモデルとして植物の初期胚発生を制御する遺伝的ネットワークを明らかにすることである。イネ初期胚でのホメオボックス遺伝子の発現パターンをRT-PCRにより調べた。その結果、HOS13は球状胚の受精1日目に最も強く発現し、器官形成が見られる4日目以降は発現がほとんど見られなくなった。HOS16とHOS24は器官形成直前に強く発現した。HOS3、HOS9、HAZ1は受精1日から5日までの間、常に似たレベルの発現が見られた。さらにHAZ1の発現をin situハイブリダイゼーションにより調べた結果、受精3日目、4日目では胚の最外層で強く、内部で弱く発現しており、受精5日目では胚の腹側で発現していた。以上の結果から、イネ初期胚発生過程では多くのホメオボックス遺伝子が様々なパターンで発現していることが分かった。特にHOS13は球状胚で強く発現していたが、器官分化が見られる時期には発現が見られなくなり、逆にHOS24はHOS13の発現と相反するように器官形成が見られる直前から発現が見られた。このような特徴的な発現パターンを示したHOS13及びHOS24の発現調節機構を明らかにするため、それらのプロモーター領域をクローニングし塩基配列を決定した。その結果、HOS13の上流域には酵母のMat al/α2の結合配列、HOS24にはMat al/α2とイネのホメオドメインタンパク質 Oshox1 の結合配列が見られた。現在、これらの特徴的な配列の役割等を明らかにするため、これらのプロモーターにGUS遺伝子を連結したキメラ遺伝子を作成し、形質転換イネを作成中である。また、これらの遺伝子を過剰発現する形質転換イネも作成中である。

The control mechanism of the plant's zygote, cell, dedifferentiation, complete individual formation, and genetic inheritance is the molecular mechanism of the plant's zygote. The purpose of this study is to control the early embryo development of plants. The early stages of development are characterized by the presence of genes in the RT-PCR system. The results of HOS13 were the strongest in the first day of fertilization, and the organ formation was the fourth day of fertilization. HOS16 and HOS24 show strong signs of organ formation. HOS3, HOS9 and HAZ1 appeared on the 1st day of fertilization and on the 5th day of fertilization. HAZ1 appears in situ, the outermost layer of embryo is strong, the inner layer is weak, and the ventral side of embryo appears on the third and fourth days of fertilization. As a result, the embryo development process in the early stage of development is very complicated. In particular, HOS13 is strongly developed during the period of spherical embryo development, organ differentiation is developed during the period of reverse development, and HOS24 is developed during the period of reverse development. This feature is displayed in the HOS13 and HOS24 display adjustment mechanisms. As a result, the binding sequence of Mat al/α2 in the upstream region of HOS13 and the binding sequence of Mat al/α2 in the upstream region of HOS24 were reversed. Now, the characteristics of the array of service, etc., are clearly defined, and the GUS gene is linked, and the physical transformation is being created. In the process of production, the quality of the product is improved.