高等植物の細胞間情報伝達に必須な細胞接着関連遺伝子の同定と機能解明

高等植物细胞间通讯必需的细胞粘附相关基因的鉴定和功能阐明

• 批准号: 17027002
• 负责人: 岩井 宏暁
• 金额: $ 2.82万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17027002/
• 关键词: 細胞接着; ペクチン; ホウ素; 細胞間移行; 原形質連絡; 細胞壁

タバコ葉切片培養系を用いることにより無数の不定芽や毛状根(メリステム)が誘導される。本研究では、この不定芽/毛状根誘導系を利用し、Nicotiana plumbaginifolia半数体植物を用いてT-DNAタギング変異体を作出し、新たな細胞接着関連遺伝子の同定を行った。nolac-H18株において、変異の原因遺伝子として新規糖転移酵素遺伝子=NpGUT1(glucuronyltransferase 1)が同定された。NpGUT1は、初めてのペクチン合成関連遺伝子で、ホウ素-ペクチン分子間架橋およびホウ素の受容に必須の遺伝子である。NpGUT1は、未熟種子胚の全体、子葉、茎頂、そして花においては、タペート、成熟花粉、花粉管の先端部、花柱の伝達組織において発現を示した。そこで、DEXによるNpGUT1遺伝子発現の抑制をしたところ、茎頂がカルス化、本葉が癒合するなどのメリステム機能の異常、ホウ素欠乏と同様の生育阻害、そして、花粉形成、花粉管伸長などの雄性器官の形成阻害および、雌しべ花柱の伝達組織の不全といった雌性器官の形成阻害などの生殖機能不全が観察された。NpGUT1は、メリステム等の細胞接着におけるペクチンのホウ素架橋の形成、そして、受精に関わる組織の形成と機能においても重要であることが考えられた。一方、ペクチンのアラビナン鎖の伸長が著しく抑制されている変異体nolac-H14の原因遣伝子として、新規膜タンパク質LARA1(long arabinan related protein 1)が同定された。過剰量のアラビノースの添加により変異形質が回復したことから、LARA1はアラビノース転移反応の基質であるUDP-アラビノースの供給に関与すると考えられた。また、LARA1はメリステムでの発現が確認された。今後、LARA1を端緒として、未知のアラビナン鎖合成酵素複合体の全貌解明が期待される

Countless adventitious buds and hairy roots (Maristem) can be induced in the Tobaco leaf slice culture system. In this study, the induction of adventitious buds and hairy roots was studied by using Nicotiana plumbaginifolia haploid plants to produce T-DNA mutants, and new cells were then used to identify related plants. Nolac-H18 strain was identified as NpGUT1 (glucuronyltransferase1). NpGUT1 is a synthetic related gene, a prime-intermolecular bridging gene, and a necessary gene for the acceptance of prime-prime. NpGUT1 shows the development of immature seed embryo, cotyledon, stem apex, flower apex, mature pollen, pollen tube apex, style apex. NpGUT1 gene development inhibition, stem apex degeneration, leaf healing, abnormal reproductive function, deficiency of the hormone, fertility inhibition, pollen formation, pollen tube elongation, male organ formation inhibition, female style tissue insufficiency, female organ formation inhibition were observed. NpGUT1 is important for the formation, fertilization, and tissue formation of the next cell cycle. One side, the new membrane protein LARA1(long arabinan related protein 1) was identified. In addition to the amount of data that has been lost, the difference between the two types of data is that the data has been lost. LARA1 has lost the data that has been lost. The data has been lost. The data has been lost. The discovery of LARA1 was confirmed. In the future, LARA1 is expected to be fully understood in the future.

项目成果

Molecular and Functional Analysis of Pectins in Intercellular Attachment by T-DNA Tagging Using a Haploid Tobacco Tissue Culture System.

使用单倍体烟草组织培养系统通过 T-DNA 标记对细胞间附着中的果胶进行分子和功能分析。

• 发表时间: 2006
• 期刊: The Science and Lore of the Plant Cell Wall Biosynthesis, Structure and Function (印刷中)
• 作者: H.Iwai;T.Ishii S.Sakai;S.Satoh
• 通讯作者: S.Satoh

The Science and Lore of Plant Cell Walls (Brown Walker Press)

植物细胞壁的科学和知识（布朗沃克出版社）

• 发表时间: 2006
• 作者: H.Iwai;T.Ishii;S.Sakai;S.Satoh
• 通讯作者: S.Satoh

Involvement of a tobacco leucine-rich repeat-extensin in cell morphogenesis

• DOI: 10.5511/plantbiotechnology.24.171
• 发表时间: 2007-03
• 期刊: Plant Biotechnology
• 影响因子: 1.6
• 作者: H. Chida;K. Yazawa;S. Hasezawa;H. Iwai;S. Satoh

The gene responsible for borate cross-linking of pectin Rhamnogalacturonan-II is required for plant reproductive tissue development and fertilization

• DOI: 10.1073/pnas.0605141103
• 发表时间: 2006-10-31
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Iwai, Hiroaki;Hokura, Akiko;Satoh, Shinobu
• 通讯作者: Satoh, Shinobu