イネ科植物の花の発生分化を制御する遺伝子の機能解明

控制草花发育和分化的基因的功能阐明

• 批准号: 13017205
• 负责人: 平野 博之
• 金额: $ 1.92万
• 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 (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13017205/
• 关键词: DL遺伝子; MADS遺伝子; 花; 発生・分化; 心皮; イネ(Oryza sativa); トウモロコシ; コムギ

イネ科の花は非常に特殊化しており,その発生分化の分子機構の解明は興味深い研究課題である.イネのDROOPING LEAF(DL)遺伝子のloss-of-function変異体では,花において心皮が雄蕊にホメオティックに転換する.われわれはこの原因遺伝子を単離し,これがYABBY遺伝子ファミリーに属すること,心皮の原基および発生中の心皮で発現することを明らかにしてきた.dl変異体の表現型とこれらの結果から,イネにおいては,DLが心皮のアイデンティティーの決定を支配していると考えられる.また,dl変異体の表現型は,DLがBクラス遺伝子と互いに負の制御を行っていることを示唆している.そこで,イネにおけるAP3 orthologであるOsMADS16の空間的発現パターンを調べたところ,dl変異体において,野性型では心皮が形成される第4whorlにおいて,この遺伝子が異所的に発現していることが示され,この作業仮説が一部証明された.そこで,このDLの機能とそれから推定される花の発生モデルが一般化できるのかどうかを明らかにする目的で,イネ科のコムギおよびトウモロコシよりDLの相同遺伝子をそれぞれ単離した.これらの遺伝子がコードするタンパク質は非常に相同性が高く,分子系統学的解析から,単離したcDNAは確かにDLのorthologであることが判明した.次に,雌雄異花植物であるトウモロコシのおよびコムギのDL ortholog(ZmDL, TaDL)の空間的発現パターンを解析した.ともに,幼穂においては,心皮の原基の予定領域よりその発現が検出され,心皮の発生,花柱の形成される時期を通じて強い発現が認められた.これらの結果と他の証拠を総合すると,トウモロコシおよびコムギにおいてはDL orthologが心皮の発生を制御していることを強く示唆している.

The development of molecular mechanisms is a very special subject. Drooping Leaf(DL) is a loss-of-function variant of the seed that grows in the flower. The expression pattern of the allogeneic gene is different from that of the YABBY gene, and the carpel primordium is different from that of the developing carpel. The expression pattern of the allogeneic gene is different from that of the result. The expression pattern of different genes is different,DL is different. The discovery of the space of OsMADS16 is proved by the fourth whorl of the wild type of carpel formation, which is the discovery of the space of OsMADS16. The function of DL is to estimate the development of flowers and plants, and to generalize the purpose of DL. The function of DL is to estimate the development of flowers and plants. The molecular phylogenetic analysis of the cDNA fragments revealed a high degree of similarity between the two genes. Secondly, the spatial occurrence of dioecious plants is analyzed. The development of carpel primordium in a given field is recognized by the development of carpel and the formation of style. The results of this study were combined with other evidence that the development of carpel was controlled by DL ortholog.

项目成果

Sato, Y. et al.: "Auxin resnonse factor family in rice"Genes Genet. Syst.. 76. 373-380 (2001)

Sato，Y.等人：“水稻生长素响应因子家族”Genes Genet。

Sato, Y. et al.: "Mutations that cause amino acid substitutions at the invariant positions in homeodomam of OSH3 KONX protein suggest artificial selection during rice"Genes Genet. Syst.. 76. 381-392 (2001)

Sato, Y. 等人：“导致 OSH3 KONX 蛋白同源域不变位置氨基酸取代的突变表明水稻期间的人工选择”Genes Genet。