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細胞壁構築遺伝子群の総括的発現解析による軸性形成の制御機構の解析

细胞壁构建基因综合表达分析分析轴形成控制机制

基本信息

批准号：
15031202
负责人：
西谷和彦
金额：
$ 4.35万
依托单位：
Tohoku University
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

植物細胞の「安定な細胞極性」の成立と維持において基盤となる細胞壁の構築に関わる遺伝子群について、軸性形成の各局面での発現様式を包括的に解析し、各細胞型・組織固有の軸性形成に係わる細胞壁構築遺伝子セットを特定し、それらの発現統御に係わる転写制御システムを分子解剖することを目指し研究を進め以下の成果を得た。根に特異的な発現パターンを示すAtXTH18のmRNA発現をAtXTH18のプロモーターを用いたRNAi法により特異的に抑制したところ、表皮細胞の伸長成長が抑制され、根の伸長が著しく抑制されることを見いだした。根で特異的な発現パターンを示すAtXTH12の機能をT-DNAタグライン(xth12-1)を用いて解析し、この遺伝子の欠損変異が根の伸長抑制を引き起こすことを示した。AtXTH27が葉の維管束形成過程において、発生段階依存的な発現パターンを示すことを見いだした。pAtXTH2::GUSの発現解析から、この遺伝子は葉の維管束、特に前形成層細胞に特徴的な発現パターンを示した。この遺伝子の欠損した変異体(xth27-1,xth27-2)では、ロゼット葉の維管束の形成不全および機能不全をおこし、葉の間抹消維管束周辺の葉肉組織の壊死および三次維管束の篩部機能不全を伴った。シロイヌナズナとイネのゲノム情報を利用した、両者の細胞壁遺伝子群に関する包括的なinsilico比較ゲノム解析を行った。この結果を基にして、イネOsXTHファミリー29遺伝子の包括的な発現解析を行い、OsXTH19のみがイネ地上部(葉と節間)の伸長組織で特異的且つ顕著な発現を示すことを明らかにした。

Plant cell の established "settle な cell polarity" のと maintain において base plate となのる cell walls to construct に masato わる heritage 伝 subgroup について, axial formation の each situation での発 presently others type を including analytical しに, each cell type, organization inherent の axial formation に department わる cell wall building heritage 伝 son セットを specific し, それらの発 now governing に department わる planning system of writing The システムを molecular anatomy するたとを aims to advance the を of the research on を to め the following <s:1> achievements をた. Root に specific な発 now パターンを shown す AtXTH18 の mRNA 発 now を AtXTH18 のプロモーターを with いた RNAi method により specific に inhibit したところ, epidermal cells の elongation growth が suppression され, root elongation がのしく inhibit されることを see いだした. Root で specific な発 now パターンを shown す AtXTH12 の function を T - DNA タグライン (xth12-1) をいて analytical し, この heritage 伝の son owe loss - different のが root elongation inhibitory を lead きこすことを shown した. Formation AtXTH27 が leaf の vascular bundle において, 発 Duan Jie dependent な発 now パターンを shown すことを see いだした. PAtXTH2: : GUS の発 now parse から, この posthumous son 伝は leaf の vascular bundles, cambium cells before にに of 徴な発 now パターンを shown した. この heritage 伝の son owe loss した - variants (xth27 - xth27-1, 2) では, ロゼット leaf の vascular bundle の form is not complete および insufficiency をおこし effacement vascular bundle weeks between, leaf の辺の mesophyll の壊 die および three vascular bundles の phloem insufficiency を with った. シロイヌナズナとイネのゲノム intelligence を using した, struck the cell walls of の heritage 伝 subgroup に masato する including な insilico compare ゲノム parsing line をった. この results をにして, イネ OsXTH ファミリー 29 but 伝 son の including な発 now parse をい, OsXTH19 のみがイネ aboveground (leaf と internode) ので specific elongation organization and つ顕 the な発を now shown すことを Ming らかにした.