ウキクサの花芽形成時に分裂組織で発現する左右非対称性の分子機構解明の試み

试图阐明浮萍花芽形成过程中分生组织左右不对称的分子机制

• 批准号: 15031215
• 负责人: 小山 時隆
• 金额: $ 3.58万
• 依托单位: Nagoya 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15031215/
• 关键词: 高等植物; ウキクサ; 分裂組織; 花芽誘導; 光周性; 概日リズム; 発光レポーター; 左右軸性

本研究はウキクサの花芽形成時に見られる左右非対称性の分子機構解明を目指して、花芽誘導シグナルの未分化分裂組織への伝達様式を明らかにすることを目的とする。今年度までにウキクサを用いた研究手法の開発やマーカー遺伝子等の研究材料収集を進め、基本的な解析(法)をほぼ完成させた。以下に具体的な成果を示す。1)組織切片による詳細な解剖学的解析をすすめ、分裂組織の成長過程を記述した。花芽を生じる側では、フロンド原基と花芽原基の形態的な差異が発生の極初期段階で観察されることを明らかにした。また、ウキクサ個体(根以外)の連続切片を作製し、個体全体の3D再構成を行い、組織学的に網羅的な解析の可能性を示した。2)分裂組織中の細胞分裂活性を、Histon H4遺伝子をプローブにしたin situ hybridization法を用いて検出した結果、フロンド原基・分裂組織全体に分裂活性シグナルが確認できた。しかし、原基・分裂組織内の左右非対称性を検出するには至っていない。3)昨年度開発したパーティクルガンによる一過的な遺伝子導入法(ルシフェラーゼをレポーターとする)を改良し、さらに半定量的な手法を導入することにより、信頼性の高い遺伝子発現解析法を確立した。4)一過的な遺伝子導入法により生物発光リズムとして概日リズムを検出する方法を確立したが、この系でウキクサの概日時計関連遺伝子の機能解析を行い、LHY、ELF3ホモログがシロイヌナズナ同様に時計機能を持つことを示した。5)遺伝学的なアプローチとして、自家受粉の繰り返しによる純系ウキクサ作製を行った。光周性花芽誘導形質や、個体の大きさが異なった株を純系として確立した。これらの成果はウキクサの左右性形成機構を含め、分裂組織分化機構へアプローチする手がかりであり、ウキクサの特質を生かした今後の展開につながると考えられる。

The aim of this study was to elucidate the molecular mechanisms of flower bud induction and undifferentiated differentiation during flower bud formation. This year, the collection of research materials, such as the development of research methods, the basic analysis and the completion of research methods Specific results are shown below. 1) Detailed anatomical analysis of tissue sections, description of the growth process of split tissue The difference between flower bud primordium and flower bud primordium is observed in the early stage of flower bud development. This paper shows the possibility of making 3D reconstruction of the whole individual and analyzing the histological network. 2) Cell division activity in mitotic tissues was detected by Histon H4 gene in situ hybridization method. The right and left asymmetry in the tissue of the original division is not in the middle of it. 3)A new method of gene expression analysis was developed last year. 4)A method of introducing gene into biological cells is established, and the system is used to analyze the function of gene related to biological cells. LHY and ELF3 gene are used to analyze the function of biological cells. 5)The only way to improve the quality of the products is to improve the quality of the products. Photoperiodic flower bud induction is characterized by the establishment of a pure line of individuals. The results of this study include the formation of a left-right organization, a split organization, and a differentiation mechanism.

项目成果

高等植物

高等植物

• 发表时间: 2004
• 期刊: 時計遺伝子の生物学(岡村均, 深田吉孝編)(シュプリンガーフェアラーク東京)
• 作者: Nakamichi N;Ito S;Oyama T;Yamashino T;Kondo T;Mizuno T;小山時隆
• 通讯作者: 小山時隆

Characterization of plant circadian rhythms by employing Arabidopsis cultured cells with bioluminescence reporters

• DOI: 10.1093/pcp/pch003
• 发表时间: 2004-01-01
• 期刊: PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.9
• 作者: Nakamichi, N;Ito, S;Mizuno, T
• 通讯作者: Mizuno, T

レポーター遺伝子による解析・ルシフェラーゼ

使用报告基因/荧光素酶进行分析

• 发表时间: 2005
• 期刊: モデル植物の実験プロトコール(岡田清孝, 島本功, 田畑哲之監修)(秀潤社) (印刷中)
• 作者: 小山時隆

小山時隆: "高等植物"時計遺伝子の生物学(岡村均、深田吉孝編)(シュプリンガーフェアクラーク東京). (出版予定). (2004)

小山时隆：“高等植物中的时钟基因生物学”（由 Hitoshi Okamura 和 Yoshitaka Fukada 编辑）（东京斯普林格博览会）（待出版）。