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

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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。