植物の茎頂における細胞層状構造の分化・維持に関わる転写制御因子の解析

植物芽尖细胞层状结构分化和维持相关转录调控因子分析

• 批准号: 14036202
• 负责人: 高橋 卓
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Hokkaido 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 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14036202/
• 关键词: シロイヌナズナ; 表皮; L1層; ホメオドメイン; 転写因子

高等植物の茎頂では細胞が層状構造を成しており、最外層(L1層)は各器官の表皮へと分化する。本研究では、胚発生の過程でこのL1層がどのように確立し、また茎頂において維持されているのか、その分子的基盤を明らかにするために、L1層に特異的な遺伝子の発現制御に関わると予想されるホメオドメインを持つ転写因子に注目し、シロイヌナズナにおいてこれをコードしている遺伝子PDF2,ATML1についてその発現調節および機能の解析を進めた。これまでに、L1層に特異的な遺伝子の発現に関与する遺伝子上流のシス配列としてL1ボックスを同定していたが、PDF2, ATML1両遺伝子産物がL1ボックスに結合する活性を示し、その二重変異は表皮細胞が分化せずに致死となることを明らかにした。PDF2の過剰発現は花成遅延、発現抑制はがくや花弁の表皮細胞の形態異常をもたらした。PDF2, ATML1両遺伝子自身の上流域にもL1ボックスが存在し、正の自己制御機構の存在が示唆されたことから、胚発生とともにL1層に特異的な遺伝子発現調節機構が確立するためには、L1層に発現を限定するための別の転写制御因子の関与が予想された。また、レポーター遺伝子を用いたPDF2プロモーターの解析から、L1層におけるPDF2遺伝子の発現には、L1ボックスに加えて別の転写因子WUSの標的配列も必要であることを明らかにした。他方、PDF2, ATML1を含む遺伝子群の全16遺伝子のうち、未解析のものについて、発現解析、ノックアウト変異株の探索を進めた。PDF2, ATML1に最も高い相同性を示すHDG2は若い葉や花茎の表皮で遺伝子発現が認められたが、T-DNA挿入変異株は正常に生育した。

In higher plants, the top of the stem is composed of layers of cells, and the outermost layer (L1 layer) is composed of epidermis of various organs. In this study, the L1-layer embryo development process was established, the top of the stem was maintained, and the molecular substrate was clearly identified. The L1-layer specific gene development control was expected to be related to the development of the gene retention factor. ATML1 is the first step in the development of the adjustment and analysis of functions. The expression of L1-specific genes is related to the distribution of L1-specific genes and PDF2, ATML1-specific gene products. The activity of L1-specific genes and PDF2, ATML1-specific genes is related to the differentiation of epidermal cells. PDF2 is a new type of epidermal cell. It is a new type of epidermal cell. PDF2, ATML1: The existence of a gene in the upper basin of the gene itself, the existence of a positive control mechanism, the existence of a specific gene generation regulation mechanism in the L1 layer, the existence of a specific gene generation regulation mechanism in the L1 layer, and the existence of a specific control factor in the L1 layer. PDF 2, PDF 2, PDF 3, PDF 4, PDF 5, PDF 6, PDF 7, PDF 8, PDF 8, PDF 9, PDF Other, PDF2, ATML1 include all 16 sequences of genetic subgroups, unresolved sequences, discovery sequences, and exploration sequences. PDF2, ATML1 highest identity, HDG2 highest identity, HDG2 highest identity,

项目成果

Takahashi, Matsuhara, Abe, Komeda: "Disruption of a DNA topoisomerase I gene affects morphogenesis in Arabidopsis"Plant Cell. 14. 2085-2093 (2002)

Takahashi、Matsuhara、Abe、Komeda：“DNA 拓扑异构酶 I 基因的破坏影响拟南芥的形态发生”植物细胞。

Abe, Katsumata, Komeda, Takahashi: "Regulation of shoot epidermal cell differentiation by a pair of homeodomain proteins in Arabidopsis"Development. 130. 635-643 (2003)

Abe、Katsumata、Komeda、Takahashi：“拟南芥中一对同源结构域蛋白对芽表皮细胞分化的调节”开发。