イネの葉間期を制御する遺伝的ネットワークの解明とその応用

水稻间期控制遗传网络的阐明及其应用

基本信息

批准号：
13J08135
负责人：
三村真生
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J08135/
关键词：
イネ葉間期 PLASTOCHRON

项目摘要

本研究は、イネのPLASTOCHRON(PLA)遺伝子による葉間期制御機構を明らかにすることを目的としている。本年度は、まずPLA1、PLA2遺伝子とジベレリン情報伝達との遺伝的相互作用に関する解析をまとめ、論文に投稿し受理された。次に、昨年度作成した葉間期制御に関わる遺伝子の二重変異体の詳細な解析を行った。PLA遺伝子とAPO遺伝子の二重変異体では単独の変異体よりもさらに葉間期が短縮したことから、これらの遺伝子は独立に葉間期を制御していると考えられる。さらに、これらの二重変異体では茎頂分裂組織におけるHistone H4が発現している細胞の数が単独の変異体よりも多く、細胞分裂活性が上昇していることがわかった。逆に、pla変異体にOsSPL14遺伝子を過剰発現させると、pla変異体の葉間期が短縮する表現型を抑えるとともに、茎頂分裂組織における細胞分裂活性も抑えられた。以上の解析から、葉間期と茎頂分裂組織における細胞分裂活性との正の相関を見いだした。PLA遺伝子の発現はジベレリンによって制御されていることが明らかになっている。そこで、PLA遺伝子の下流に位置するOsSPL14遺伝子とそのパラログな関係にある遺伝子もジベレリンによって制御されるか調べた。その結果、一つのOsSPL遺伝子がジベレリンによって発現が促進され、その発現の上昇にはPLA1の活性が必要であることが明らかになった。以上、本研究の結果から、PLA遺伝子の上流制御因子と下流制御因子を見いだすとともに、PLA遺伝子とは独立の葉間期制御経路の存在も示し、PLA遺伝子を中心とした葉間期制御の遺伝的ネットワークを明らかにすることができた。

这项研究旨在阐明水稻中质体（PLA）基因的界面调节机制。今年，首先编译了PLA1和PLA2基因与吉布雷素信号传导之间的遗传相互作用的分析，并提交给纸张接受。接下来，我们对去年创建的涉及的基因的双重突变体进行了详细分析。由于与单个突变体相比，PLA和APO基因的双突变体进一步缩短了流行相，因此这些基因被认为独立地调节了流体界相。此外，发现这些双重突变体在茎尖分生组织中比单个突变体中表达组蛋白H4的细胞数量更多，从而导致细胞分裂活性增加。相反，在PLA突变体中过度表达OSSPL14基因会抑制缩短PLA突变体跨焦点相的表型，并抑制根尖分生组织中的细胞分裂活性。从上面的分析中，我们发现了根尖分生组织中的室内相和细胞分裂活性之间的正相关。已经表明，PLA基因的表达受gibberellin调节。因此，我们研究了位于PLA基因下游的OSSPL14基因及其寄生关系是否也受Gibberellin的调节。结果，揭示了一个OSSPL基因的表达是由吉布雷蛋白促进的，并且PLA1的活性是该基因表达增加所必需的。这项研究的结果揭示了PLA基因的上游和下游调节剂，以及独立于PLA基因的互化调节途径的存在，揭示了以PLA基因为中心的互属调节的遗传网络。