マメのメリステムと維管束の連続性に関わる因子の解析

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<ミヤコグサCLV2, CLV3遺伝子の発現・機能解析>ミヤコグサのゲノム情報解析からCLV2, CLV3と最も相同性の高いものを単離しそれぞれ発現解析を行った。LjCLV2は全身的に、LjCLV3は茎頂分裂組織の中央部で発現が検出された。また、LjCLV2の発現抑制体では根粒数の増加が見られたことからLjCLV2はHAR1と同様に根粒形成を負に制御することが示され左。一方、LjCLV3の発現抑制個体では根粒数には変化が見られず、シュートの帯化が見られた。このことから、LjCLV3は茎頂分裂組織を制御していると考えられる。<メリステム構築の数理解析>まず二次元の細胞格子モデルを構築し、細胞分裂を行わせることにより細胞増殖するシステムを作った。その上でWUS-CLVシステムをアクチベーター・インヒビターシステムで近似してシミュレーションを行い、WUSやCLVの分布パターンの変化を追跡した。その結果、基本的に三種類の振る舞いが確認された、すなわちWUSの発現場所(SAM)が帯状に伸びるパターン、最初は帯状に伸びるが途中でくびれて二つに分裂するパターン、離れた場所から新たに発現が誘導されてくるパターン。それらは実際の植物においてそれぞれ帯化、二叉分岐、側方分岐に対応すると考えられる。またclv変異体に対応するパラメータを変化させたシミュレーションを行い、パターンの変化を調べた。その結果、clv変異を強くするようにパラメータを変化させていくと、側方分岐から二叉分岐へ、さらに帯化へとパターンが変化していった。この結果は実際のclv変異体の表現型およびその強さの観察結果と対応する可能性がある。