シュート軸の形成と領域化の解析

茎轴形成和区划分析

• 批准号: 14036206
• 负责人: 長戸 康郎
• 金额: $ 56.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14036206/
• 关键词: イネ; 胚発生; 領域か; 茎頂分裂組; 突然変異; パターン形成; 葉原基; 領域化; 茎頂分裂組織

are2は、胚の中にシュートと幼根を複数分化するなど、頂部-基部軸や背腹軸の極性異常を示した。従って、この野生型遺伝子は、胚における軸の極性および領域分化を制御していると考えられる。発芽後の植物体は、矮性、叢生で、葉身が短く、生殖成長に入る前に枯死した。原因遺伝子をポジショナルクローニング法により単離したところ、代謝酵素をコードしていた。恐らくオーキシンの生合成に関わっていると思われる葉間期を短くするpla2変異体の原因遺伝子は、RNA結合タンパクをコードし、トウモロコシのTE1のオーソログであることを明らかにした。PLA2は、葉原基で発現し、SAMでは発現していなかった。pla2では、葉の成熟が早まっているので、PLA2は、葉の成熟速度を制御することにより、葉の分化速度を制御していると考えられる。すなわち、若い葉原基から新しい葉原基に対する分化抑制シグナルがでるが、pla2変異体では、葉の成熟が早まるため、分化抑制シグナルが早期に解除され、葉間期が短くなると考えられるflattened shoot meristem(fsm)変異体は、発芽後1ヶ月以内にほとんど枯死する変異体で、SAMが扁平になり、中には消失するものも見られた。詳細に観察すると、生育とともにSAMは小さくなっており、葉原基に消費されていくように見えた。興味深いことに、表現型からはSAMでの細胞分裂頻度は低いと考えられるにも関わらず、histone H4やcdc20s3を発現する細胞は非常に増加していた。また、細胞のDNA量は2Cに維持され、倍数化は起っていなかった。従って、fsm変異体の細胞周期は非常に長いと思われる。葉や根のサイズも小さくなっており、fsm変異体の全身で、細胞周期が極端に長くなっていると思われる。SAMで細胞周期が長くなっているにも関わらす、葉間期はほぼ正常であるので、SAMの細胞が葉原基に吸収されるために、SAMが消失して行くと考えられる。葉間期だけでなく、葉の組織分化などのタイミングは正常であった.従って、細胞周期の長さは、発生のタイミングに影響を及ぼさないと考えられる。

are2 にシュ, にシュ トと トと young roots を complex differentiation するな た, top-base axis や dorsal ventral axis <s:1> abnormal polarity を indicates た. Youdaoplaceholder0, <s:1> wild type 伝 offspring 伝, embryo における axis <e:1> polar および domain differentiation を control て て ると ると えられる study えられる. After sprouting, the plant body is で, short, clump-forming で, the leaf body is が short く, reproductive growth に enters る, に dies た. Reason but 伝 child を ポ ジ シ ョ ナ ル ク ロ ー ニ ン グ method に よ り 単 from し た と こ ろ, metabolic enzymes を コ ー ド し て い た. Fear ら く オ ー キ シ ン の biosynthesis に masato わ っ て い る と think わ れ る leaf interphase short を く す る pla2 - variant の reason heritage 伝 は, rna-binding タ ン パ ク を コ ー ド し, ト ウ モ ロ コ シ の TE1 の オ ー ソ ロ グ で あ る こ と を Ming ら か に し た. PLA2, Yabaraki で occurrence で, SAMで で occurrence て な な った. Pla2 で は, mature leaf の が early ま っ て い る の で, pla2 は, mature leaf の speed を suppression す る こ と に よ り speed, leaf の differentiation を suppression し て い る と exam え ら れ る. す な わ ち, if い leaf primordium か ら new し い leaf primordium に す seaborne る differentiation inhibiting シ グ ナ ル が で る が, pla2 - variant で は, mature leaf の が early ま る た め, inhibition of differentiation, シ グ ナ ル が early に remove さ れ, leaf interphase short が く な る と exam え ら れ る flattened shoot Meristem (FSM) - variant は に within, 1 ヶ 発 buds after month ほ と ん ど die す る - variant で, SAM が flat に な り, medium に は disappear す る も の も see ら れ た. Detailed に 観 examine す る と, birth と と も に SAM は small さ く な っ て お り, leaf primordium に consumption さ れ て い く よ う に see え た. Fun deep い こ と に, phenotype か ら は SAM で の cell division frequency low は い と exam え ら れ る に も masato わ ら ず, histone H4 や cdc20s3 を 発 now す る cells は very に raised し requirement by て い た. Youdaoplaceholder0, the amount of <s:1> DNA in the cell また 2Cに is maintained at され, and is multiplied at また って な な った った. The 従って and fsm variants have a very に long 従って と と われる cell cycle. Small leaf や root の サ イ ズ も さ く な っ て お り, FSM - variant の で, cell cycle が extreme long に く な っ て い る と think わ れ る. SAM で cell cycle long が く な っ て い る に も masato わ ら す, leaf interphase は ほ ぼ normal で あ る の で, SAM の cells が に leaf primordium 収 さ れ る た め に disappear, SAM が し て line く と exam え ら れ る. Interlobar period だけでなく, leaf <s:1> tissue differentiation な <s:1> タ タ <s:1> <s:1> <s:1> normal であった. The effects of 従って, long cell cycle さ さ, occurrence of <s:1> タ グに, グに グに を and ぼさな と と えられる are investigated for えられる.

项目成果

Miyoshi, K.: "PLASTOCHRON 1, a time keeper of leaf initiation in rice, encodes cytochrome P450"Proc.Nat.Acad.of Sci.USA. 101. 875-880 (2004)

Miyoshi, K.：“PLASTOCHRON 1，水稻叶片起始的时间保持者，编码细胞色素 P450”Proc.Nat.Acad.of Sci.USA。

Miyoshi, K.: "Temporal and spatial expression pattern of the OSVP1 and OSEM genes during seed development in rice"Plant & Cell Physiology. 43. 307-313 (2002)

Miyoshi, K.：“水稻种子发育过程中 OSVP1 和 OSEM 基因的时空表达模式”植物

OsNAM and OsCUC3 are expressed specifically in organ boundaries

OsNAM 和 OsCUC3 在器官边界特异性表达

• 发表时间: 2006
• 期刊: Rice Genetics Newsletter 22(in press)
• 作者: Saeki S.;Kim D.H.;Hibara K
• 通讯作者: Hibara K

Yamaguchi, T.: "The YABBY gene DROOPING LEAF regulates carpel specification and midrib development in rice"Plant Cell. 16. 500-509 (2004)

Yamaguchi, T.：“YABBY 基因 DROOPING LEAF 调节水稻心皮规格和中脉发育”Plant Cell。

Ahn, B.O.: "A genetic and physica l map of the region containing PLASTOCHRON 1, a heterochronic gene, in rice (Oryza sativa L.)"Theoretical and applied Genetics. 105. 654-659 (2002)

Ahn, B.O.：“水稻 (Oryza sativa L.) 中含有异时基因 PLASTOCHRON 1 的区域的遗传和物理图谱”理论和应用遗传学。