イネの花と葉の発生分化を制御する分子機構

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本研究は単子葉類のモデル植物であるイネを研究材料とし,メリステムの維持機構やそれから派生する側性器官の形態形成の分子機構を明らかにすることを目的としている.花分裂組織のサイズを制御するFLORAL ORGAN NUMBER2(FON2)遺伝子の解析を行った.その結果,FON2はすべての地上部の分裂組織で発現しているが,その機能は花序と花分裂組織に限定されていることが判明した。その原因として,FON2はペプチド性のシグナル分子をコードしているものの,茎頂分裂組織ではそのリセプターと考えられるFON1が不活性な状態にあることが考えられる.これらの解析から,シロイヌナズナではメリステムは単一のCLVシグナル伝達系により制御されているが,イネにおいては複数の経路が存在することが示唆され,イネにおけるメリステム制御のモデルを提案した.また,fon2変異を抑圧する遺伝子(FOS2)を単離し,その機能の解析を行った.その結果,FON2は地上部すべての分裂組織で発現しており,茎頂分裂組織においても機能していることが示唆された.すべてを総合すると,イネにおいては,栄養生長期,花序,花の地上部の3種の分裂組織の維持は,いくつかのシグナル伝達系の組み合わせにより制御されていることが示唆された.イネYABBY遺伝子のファミリーとしての全体像を明らかにする目的で研究を行った.8個のYABBY遺伝子のうち,単子葉植物に特異的と考えられるクレードに属する3つのYABBY遺伝子(OsYABBY1,2,6)は共通な発現パターンを持っていることが明らかとなり,RNAi抑制形質転換体や過剰発現体の解析から重複した機能をもちつつも一部独自の機能をもっていることが示唆された.また,OsYABBY1は,将来大維管束のメストーム鞘や葉身厚壁機械組織になる領域,および,内頴や外頴の原基で特異的に発現していることが明らかとなった.