植物葉状器官の左右相称的発生分化におけるAS1、AS2遺伝子の機構解析

AS1和AS2基因在植物叶器官双侧发育分化中的机制分析

基本信息

批准号：
14034257
负责人：
町田千代子
金额：
$ 4.35万
依托单位：
Chubu 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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

シロイヌナズナのAS1,AS2は、葉の分化過程において細胞の分化状態を維持する機能をもち、葉の左右相称性と扁平性に関わっている。(1)AS1とAS2遺伝子の発現パターンの解析:AS1のmRNAは葉原基の突起予定部位で検出され、葉原基の発生が進むと葉の向軸側と背軸側の境界領域にある細胞で検出された。一方、AS2遺伝子のmRNAは、茎頂メリステム及び葉原基の全体で弱く検出され、葉原基の向軸側の第二層の細胞で相対的には少し強いシグナルとして検出された。また、向軸側と背軸側の境界領域にある細胞でもAS2のmRNAが検出された。このようにAS1とAS2のmRNAの蓄積パターンは必ずしも同じではないが、部分的には同じ細胞で発現しており、そのような細胞では共同して機能している可能性がある。また、細胞間を超えて相互作用して機能している可能性も考えられる。(2)扁平な葉の形成におけるAS2の機能の解析:as1変異体とas2変異体では葉が下向きにカールするのに対して、AS2がわずかに過剰発現すると葉が上向きにカールし、葉の表側の表皮細胞の細胞数が極端に減少していた。また、このような葉の背軸側の細胞の一部は向軸的性質をもつ。これらの表現型はas1変異の遺伝的背景においては認められなかった。これらの結果は、AS1とAS2の両遺伝子が、葉の表側の表皮細胞の細胞増殖の制御に関わり、扁平な葉の形成に関与していることを示唆している。(3)AS1、AS2タンパク質の細胞内局在の解析:AS1::GFP融合タンパク質またはAS2::YFP融合タンパク質を導入した形質転換体をそれぞれ作製した。AS1::GFP、AS2::YFPは核内の特定の領域にドット状に検出された。また、AS1とAS2はそれぞれの局在に対して影響を与えないことがわかった。

拟南芥AS1和AS2在叶片分化过程中维持细胞的分化状态，并参与叶片的左右对称性和平坦度。（1）分析AS1和AS2基因的表达模式：AS1 mRNA在叶原始的预期突出的位点检测到，并且随着叶原基的发育进展，它在位于叶的腹部和腹部边界区域的细胞中被检测到。另一方面，在整个茎顶分生组织和叶子原始中，AS2基因的mRNA被弱检测到，并被检测为在叶子原始额曲线的第二层中的细胞中相对稍强的信号。另外，还在位于轴心和轴向边界区域的细胞中检测到AS2 mRNA。因此，AS1和AS2 mRNA的积累模式不一定是相同的，但是它们在同一细胞中部分表达，并且可以在此类细胞中共同发挥作用。它也可能会跨单元进行交互和功能。（2）分析AS2在扁平叶的形成中的功能：在AS1和AS2突变体中，叶子向下卷曲，而当AS2略微表达时，叶子向上卷曲，导致叶片表面上表皮细胞的数量严重减少。此外，叶子abutyx侧的某些细胞具有adiaxial特性。在AS1突变的遗传背景中未观察到这些表型。这些结果表明，AS1和AS2基因都参与控制叶子表面表皮细胞的细胞增殖，并参与扁叶的形成。（3）分别准备了AS1和AS2蛋白的亚细胞定位：分别制备了AS1 :: GFP融合蛋白或AS2 :: YFP融合蛋白引入的转化体。 AS1 :: GFP和AS2 :: YFP以核内的特定区域的点状方式检测到。还发现AS1和AS2对它们各自的本地化没有影响。

项目成果

期刊论文数量（18）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Machida, C., Iwakawa, H., Ueno, Y., Semiarti, E., Tsukaya, H., Hasebe, M., Kojima, S., Machida, Y.: "Formation of a symmetric flat leaf lamina in Arabidopsis. Morphogenesis and Pattern Formation in Biological Systems : Experiments and Models"Springer-Verl

Machida, C.、Iwakawa, H.、Ueno, Y.、Semiarti, E.、Tsukaya, H.、Hasebe, M.、Kojima, S.、Machida, Y.：“拟南芥对称平叶叶片的形成

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Machida C., Ueno Y., Machida Y.: "Function of the ASYMMETRIC LEAVES1 and ASYMMETRIC LEAVES2 genes in leaf development of Arabidopsis."Plant Morphology. 15. 30-39 (2003)

Machida C.、Ueno Y.、Machida Y.：“拟南芥叶片发育中不对称叶 1 和不对称叶 2 基因的功能。”植物形态学。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

上野宜久, 町田千代子, 町田泰則: "葉の発生分化における左右相称性と扁平性の制御機構、植物の形づくり:遺伝子から見た分子メカニズム(編集:岡田清孝、町田泰則、島本功、福田裕穂、中村研三)蛋白質核酸酵素2002,9月号増刊"共立出版. 1570-1575 (2002)

Yoshihisa Ueno、Chiyoko Machida、Yasunori Machida：“叶片发育和分化、植物形状形成中双边对称性和平坦度的控制机制：遗传角度的分子机制”（编辑：Kiyotaka Okada、Yasunori Machida、Isao Shimamoto、Hiroho Fukuda、Kenzo） Nakamura）蛋白质核酸酶 2002 年 9 月号特别版”Kyoritsu Shuppan 1570-1575 (2002)。