イネの花の発生分化を制御する遺伝子の機能解明

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イネの心皮が雄蕊にホメオティックに転換する原因となる遺伝子を単離した.このDL遺伝子はYABBY遺伝子ファミリーに属し,シロイヌナズナのCRABS CLAWと最も相同性が高いことが明らかとなった.DL遺伝子の空間的発現パターンをin situ hybridizationにより解析したところ,花においては,心皮の原基が形態的に認められる以前から,その予定領域でDL遺伝子の発現は検出され,心皮の発生中この発現は持続することが示された.dl変異体は花以外にも葉の中肋が欠失するという表現型を示す.葉における発現部位は中心部に限定され,葉縁では発現は見られなかった.このように,DL遺伝子の時間的空間的発現パターンは,心皮の発生と中肋が形成される領域に限定されており,この結果は変異体の表現型と一致することが明らかとなった.これらの結果から,イネの花の器官決定に関するモデルを提案した.このモデルは,双子葉植物の花の発生を説明するABCモデルとはやや異なっており,花の発生の分子機構は高等植物においても多様化していることが示唆された.イネにおけるYABBY遺伝子ファミリーの機能を解明することを目的として,新たに6種のYABBY遺伝子を単離しするとともに,in situハイブリダイゼーションにより空間的・時間的な発現パターンを解析した.シロイヌナズナでは,YABBY遺伝子は一般的に背腹性を制御すると考えられているが,イネにおいてはそのような機能を推定するような発現パターンは得られず,単子葉植物のYABBY遺伝子の機能は双子葉植物とは異なっていることが示唆された.