高等植物におけるオーキシンを介した根の形態形成機構の分子遺伝学的研究

高等植物生长素介导的根形态发生的分子遗传学研究

• 批准号: 13740459
• 负责人: 深城 英弘
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13740459/
• 关键词: シロイヌナズナ; オーキシン; 側根形成; 突然変異体; 重力屈性; 根毛形成; クロマチンリモデリング; 分子遺伝学

オーキシンを介した根の形態形成の分子機構を解明する目的で、シロイヌナズナから単離したオーキシン耐性を示す側根欠失変異体solitary-root (slr)とその原因遺伝子IAA14の解析を主に行ない、以下の成果を得た(1、2の成果はThe Plant Journal誌に論文発表した)。1、レポーター遺伝子(IAA14遺伝子上流プロモーター配列の下流にGUSおよびGFPを繋いだキメラ遺伝子)を用いてIAA14遺伝子の発現解析を行ない、IAA14が根の先端部では表皮で、側根形成領域では維管束組織で発現していることを明らかにした。2、IAA14とGFPを融合させたタンパク質を発現する植物を作出し、IAA14タンパク質の細胞内局在を調べた。その結果、野生型IAA14-GFPタンパク質の蓄積はほとんど確認されず不安定だが、変異型IAA14-GFPタンパク質は安定に核に局在することから、slr変異によりIAA14タンパク質が安定化することを明らかにした。3、側根形成においてSLR/IAA14と遺伝的に相互作用する遺伝子座を同定する目的で、slr変異体の側根欠失表現型を抑圧するサプレッサ-変異体の単離を試み、IAA14以外の遺伝子座に変異を持つサプレッサ-変異体suppressor of slr 1(ssl)、ssl2、ssl3を新たに単離した。これらssl slr二重変異体では側根形成のみが回復し、他のslrの表現型(根毛形成異常・重力屈性異常)が回復しないことから、SSL遺伝子群は側根形成特異的にSLR/IAA14と遺伝的に相互作用すると考えられる。4、マップベースクローニングによりSSL2遺伝子の同定に成功し、SWI2/SNF2型クロマチンリモデリング因子CHDファミリーに属するPICKLE/GYMNOSと同一産物をコードすることを発見した。

In this paper, the molecular mechanism is used to explain the purpose, and the tolerance of the root cause of solitary-root (slr) is shown in the IAA14 analysis of the main line, and the following results are obtained (1 and 2 results are obtained). 1. Use the IAA14 IAA14 to display the resolution of the row, the root of the root, the epidermis, and the root of the domain to form a domain to maintain the structure of the system. (1) use the IAA14 to analyze the row, the IAA14, the root, and the root to form the domain. 2. IAA14, GFP, fusion, plant, IAA14, plant, plant, The results show that the wild-type IAA14-GFP is unstable, the wild-type IAA14-GFP is unstable, the wild-type IAA14-GFP is stable, and the slr-type is stable. 3. The interaction between the root and the SLR/IAA14, the same purpose in the constellation, the suppression in the root deficit table, the isolation in the IAA14, the holding in the suppressor of slr 1 (ssl), the ssl2, the ssl3 in the new cluster. The root of the ssl slr double body forms the interaction of the SLR/IAA14, the slr table (the root hair forms the constant gravity flexion, the root hair forms the constant gravity flexion), and the root of the SLR/IAA14 subgroup forms the special interaction. 4. The same thing as success, SWI2/ SNF2, SWI2/ SNF2, CHD, PICKLE/GYMNOS, PICKLE/GYMNOS, the same thing.

项目成果

H.Fukaki: "Lateral root formation is blocked by a gain-of-function mutation in the SOLITARY-ROOT/IAA14 gene of Arabidopsis"The Plant Journal. 29. 153-168 (2002)

H.Fukaki：“拟南芥 SOLITARY-ROOT/IAA14 基因中的功能获得性突变阻碍了侧根的形成”《植物杂志》。

Y.Hatakeda: "Gravitropic response plays an important role in the nutational movements the shoots of Pharbitis nil and Arabidopsis thaliana"Physiologia Plantarum. (in press). (2003)

Y.Hatakeda：“向地性反应在牵牛和拟南芥芽的章动运动中起着重要作用”Physiologia Plantarum。

田坂 昌生: "植物の根に関する諸問題-側根形成の分子機構-"農業と園芸. 76. 707-714 (2001)

Masao Tasaka：“与植物根有关的问题-侧根形成的分子机制-”农业和园艺76。707-714（2001）。

T.Kato: "SGR2,a phopholipase-like protein, and ZIG/SGR4, a SNARE, are involved in the shoot garavitropism of Arabidopsis"THE PLANT CELL. 14. 33-46 (2002)

T.Kato：“SGR2（一种磷脂酶样蛋白）和 ZIG/SGR4（一种 SNARE）与拟南芥的芽向向性有关”植物细胞。

Hidehiro Fukaki: "Lateral root formation is blocked by a gain-of-function mutation in the SOLITARY-ROOT/IAA14 gene of Arabidopsis"The Plant Journal. 第29巻. 153-168 (2002)

Hidehiro Fukaki：“拟南芥 SOLITARY-ROOT/IAA14 基因的功能获得性突变阻碍了侧根的形成”《植物杂志》第 29 卷，153-168 (2002)。