根端分裂組織の成立に関わる基礎要因の解析

根分生组织建立的基本因素分析

• 批准号: 15031205
• 负责人: 杉山 宗隆
• 金额: $ 3.84万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15031205/
• 关键词: シロイヌナズナ; 温度感受性突然変異体; 根原基; 根端分裂組織; 脱分化; 細胞増殖能; snRNA; pentatricopeptide; 不定根; 数理モデル

根原基の発達から根端分裂組織の確立に至る過程について、シロイヌナズナの温度感受性突然変異体srd2、rid1、rid4、rpd1、rrd1、rrd2を用いた分子遺伝学的解析を行った。脱分化(細胞増殖能獲得)と分裂組織形成の両方に関わるsrd2変異体に関しては、責任遺伝子SRD2がsnRNA転写活性化因子をコードすることをすでに明らかにしていたが、本年度はとくに側根原基の発達に伴うsnRNA蓄積パターンの変動とそれに対するsrd2変異の影響について検討した。その結果、はじめ原基全域に亘って高いレベルで蓄積していたsnRNAが、原基の発達に伴い一旦消失し、その後再び蓄積する、というダイナミックな変化が見出された。このsnRNAの再蓄積は一様ではなく、snRNA分布のピークが基部側から次第に先端に移動して、最終的には分裂組織(と中心柱)に偏在する蓄積パターンを示した。srd2変異はsnRNAの再蓄積に強く影響し、snRNAレベルの上昇を妨げるとともに、分布パターンを撹乱した。このときsrd2変異体の側根原基は根端分裂組織を確立できず、瘤状の異常な形態となった。以上より、分裂組織予定領域におけるsnRNAの十分な蓄積が、分裂組織確立の必要条件であることが示唆された。細胞増殖全般に不完全な温度感受性を示し、制限温度下では帯化根を形成しやすいrid4変異体については、責任遺伝子RID4を特定し、pentatricopeptideタンパク質の一種をコードすることを突き止めた。根原基発達に必要な高い細胞分裂活性の維持に関わるrpd1変異体については、責任タンパク質RPD1の構造をin silicoで解析し、二次構造上winged helixとの関連が窺われる配列の特徴的な繰り返しを見出した。その他、rid1、rrd1、rrd2について、それぞれ責任遺伝子の単離・同定に向け解析を進めた。

Root primordium の 発 da か ら radicular separatist group の process to establish に る に つ い て, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の temperature sensitivity - suddenly variants srd2, rid1, rid4, rpd1, rrd1, rrd2 を with い た molecular line but 伝 learn analytical を っ た. Dedifferentiation (cells can obtain rights colonization) と separatist group formed の struck party に masato わ る srd2 - variant に masato し て は, responsibility but 伝 srd2 が snRNA planning write activation factor を コ ー ド す る こ と を す で に Ming ら か に し て い た が, this year's は と く に lateral root primordium の 発 da に with う snRNA accumulation パ タ ー ン の - move と そ れ に す polices The るsrd2 mutation <s:1> affects the に, に, て検 and た. そ の results, は じ め primordium global に animation っ て high い レ ベ ル で accumulation し て い た snRNA が, primordium の 発 に with い once disappear し, そ の び again after accumulation す る, と い う ダ イ ナ ミ ッ ク な - turn out が さ れ た. こ の snRNA の accumulation は another others で は な く, snRNA の ピ ー ク が base side か ら initial に apex に mobile し て, eventually に は separatist group (と center column) に partial in す る accumulation パ タ ー ン を shown し た. Srd2 - different は snRNA の again strong accumulation に く influence し, snRNA レ ベ ル の rise を hinder げ る と と も に, distribution パ タ ー ン を 撹 disorderly し た. The <s:1> と と of the <s:1> lateral root primitive of the <s:1> srd2 variant, the <s:1> root terminal division tissue を, establishes で ず ず and tumory-like <s:1> abnormal な morphology となった. Above よ り, separatist group designated areas に お け る snRNA の is な accumulation が の necessary conditions established, the separatist group で あ る こ と が in stopping さ れ た. Cells all rights colonization に incomplete な temperature sensitivity limitations を し, temperature で は 帯 root を form し や す い rid4 - variant に つ い て は, responsibility but 伝 rid4 を specific し, pentatricopeptide タ ン パ ク qualitative の a を コ ー ド す る こ と を tu き check め た. Root primordium 発 da に な necessary high い cell division activity の maintain に masato わ る rpd1 - variant に つ い て は, responsibility タ ン パ ク qualitative rpd1 を の structure in silico で し, secondary structure on the winged helix と の masato even が peep わ れ る assortment of 徴 の な Qiao り return し を shows し た. そ の he, rid1, rrd1, rrd2 に つ い て, そ れ ぞ れ responsibility heritage 伝 son の 単 leaves, with fixed に to け parsing を into め た.

项目成果

A proteoglycan mediates inductive interaction during plant vascular development

• DOI: 10.1038/nature02613
• 发表时间: 2004-06-24
• 期刊: NATURE
• 影响因子: 64.8
• 作者: Motose, H;Sugiyama, M;Fukuda, H
• 通讯作者: Fukuda, H

Munetaka Sugiyama: "Isolation and initial characterization of temperature-sensitive mutants of Arabidopsis thaliana that are impaired in root redifferentiation."Plant & Cell Physiology. 44・6. 588-596 (2003)

Munetaka Sugiyama：“根再分化受损的拟南芥温度敏感突变体的分离和初步表征。”植物与细胞生理学 44・6（2003）。

Mineko Konishi: "Genetic analysis of adventitious root formation with a novel series of temperature-sensitive mutants of Arabidopsis thaliana."Development. 130・23. 5637-5647 (2003)

Mineko Konishi：“拟南芥一系列新型温度敏感突变体的不定根形成的遗传分析”，130・23（2003）。

VAN3 ARF-GAP-mediated vesicle transport is involved in leaf vascular network formation

• DOI: 10.1242/dev.01716
• 发表时间: 2005-04-01
• 期刊: DEVELOPMENT
• 影响因子: 4.6
• 作者: Koizumi, K;Naramoto, S;Fukuda, H
• 通讯作者: Fukuda, H

Hao-Jen Huang: "Protein tyrosine phosphorylation during phytohormone-stimulated cell proliferation in Arabidopsis hypocotyls."Plant & Cell Physiology. 44・7. 770-775 (2003)

黄浩仁：“拟南芥下胚轴植物激素刺激细胞增殖过程中的蛋白质酪氨酸磷酸化”，《植物与细胞生理学》44・775（2003）。