根端メリステムの発生と異形根性の制御機構

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冠根の発生に関わる新たな遺伝子を明らかにするためた、日本型イネ由来であり、冠根数が著しく減少するcrl6変異体とインド型イネkasalathとの交雑F_2集団を用い、マップベースクローニングによりこれら変異体の原因遺伝子の単離を試みた。その結果、CRL6遺伝子は第12染色体に座乗する720アミノ酸からなる機能未知のタンパク質をコードしていることが判明した。また、冠根原基のinitiationが阻害されるcrl1およびcrl5変異体より抽出したRNAを用いてマイクロアレイ解析を行い、両者間および野生型との間で発現レベルが異なる遺伝子を明らかにすることにより、冠根形成のinitiation過程において機能する新たな制御因子の同定を試みた。その結果、両変異体で野生型より発現量が1/2以下に低下した遺伝子数は約400であり、crl1およびcrl5変異体で1/2以下に低下した遺伝子数はそれぞれ約200、および約100であった。その中には種々の転写因子に加え、植物ホルモンの分解や不活性化に関わるものなど興味深い遺伝子が存在していた。加えて、側根の異形性に関わる遺伝子を自然変異を利用してマップベースによる単離を試みた。その結果、座乗候補領域中に存在したSPW1遺伝子のweak allele変異体において、大きなメリステムを持つ側根の難が野生型に比べ増加する傾向が認められ、SPW1遺伝子が側根の異形性に関わることが示唆された。また、これまで、冠根や種子根といった側根形成能力を持つ根のどの部位から、いずれのタイプの側根が形成されるかはあらかじめ特定できなかったが、冠根や種子根の先端を除去することにより、その切断部位近傍では必ず大きなメリステムを持つ側根が誘導されることを明らかにした。