植物メリステムにおいて核内倍加の進行を負に制御する機構の分子遺伝学的解析

植物分生组织内复制过程负控制机制的分子遗传学分析

• 批准号: 20061028
• 负责人: 杉本 慶子
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20061028/
• 关键词: 植物メリステム; 細胞サイズ; 核内倍加; 細胞周期

高等植物の器官形成にはDNA複製と細胞分裂が交互に起きる"細胞分裂周期(mitotic cell cycle)"と、細胞分裂を伴わずDNA複製のみが繰り返される"核内倍加周期(endoreduplication cycle)"が時空間的に正しく進行することが重要である。いったん細胞分裂周期から核内倍加周期に移行した細胞は通常分化の道をたどり、再分裂しない。このため核内倍加周期への移行のタイミングを正しく制御することが植物の発生過程における細胞分裂と分化の協調的制御の重要な鍵となると考えられるが、これらの分子実体については未解明な点が多い。本研究ではシロイナズナのメリステムで細胞分裂周期を促進し、核内倍加周期を抑制する分子機構の解明を目指している。今年度は最近我々が単離した4系統の新規変異体high ploidy 1-4(hip1-4)の詳細な表現型解析を行った。今年度行った解析から、異常な核内倍加の進行が帥変異体の根端や茎頂メリステムで起きること、またそれに伴い全てのhip変異体のメリステムが著しく縮小することを見いだした。これらの結果からHIP遺伝子産物が細胞分裂周期の正常な終了及び核内倍加の正常な開始と終了といった関連する複数の過程に関与すること、またこれらの制御を通してメリステムの形成、維持に重要な役割を果たすことが示唆された。さらにポジショナルクローニングによってhip2変異体の原因遺伝子を同定し、HIP2遺伝子がこれまでに植物では報告されていない新規タンパク質をコードすることを明らかにした。これらの成果は植物のメリステムで細胞分裂周期を促進し、核内倍加周期を抑制するシグナルネットワークを解明していく上で、非常に重要な知見である。

In higher plants, DNA replication and cell division alternately start the cycle of cell division (mitotic cell cycle), the cycle of cell division with the cycle of DNA replication, the cycle of doubling in the nucleus (endoreduplication cycle), and the timing of cell division is important. The cell division cycle, the doubling cycle in the nucleus, the migration cycle and the cell cycle usually differentiate into cells and then divide again. The multiplication cycle in the nucleus is responsible for the regulation of cell division and differentiation in the process of plant growth. In this study, the cell division cycle is accelerated, and the doubling cycle in the nucleus inhibits the molecular mechanism to understand the target cell cycle. This year, we have recently introduced a new specification for the 4 system, high ploidy 1-4 (hip1-4). This year, we have released a new version of the 4-system standard, which is called high ploidy 1-4 (hip1-4). This year, the system will be analyzed, and the system will be doubled in the core. At the end of the root, there will be a large amount of pressure on the root stem. This year, the whole hip system will be affected. The results show that the cell division cycle of the HIP child is normal and the nuclear cycle is doubling. The process of the cell division is affected and the process is affected. The system is responsible for the formation and maintenance of the critical cell cycle. The cause of the disease is the same as that of the hip2. The reason is the same. The HIP2 is the same. The plant is reported. New rules are not required. The results show that the cell division cycle is accelerated in plants, and the doubling of the cell division cycle in the nucleus is very important because of the inhibition of cell division and the doubling of the nuclear cycle.

项目成果

Genetic contorol of cell size and ploidy in Arabidopsis

拟南芥细胞大小和倍性的遗传控制

• 发表时间: 2008
• 作者: 北川佳奈子;他6名;杉本 慶子
• 通讯作者: 杉本 慶子