CUC遺伝子によるSAM形成および器官分離の制御機構の解析

高等植物は茎の先端にある茎頂分裂組織(SAM)から地上部の器官(葉、花、茎)を作り出す。植物の形態形成においてSAMは重要な役割を果たしており、その形成機構の解明は植物の発生や形態形成を理解する上で重要なテーマである。我々の研究室では、シロイヌナズナを用いてSAMの形成過程に関与するCUC1、CUC2遺伝子を単離している。これらの遺伝子は互いに相同性の高いタンパク質をコードしていた。cuc1 cuc2二重変異体ではSAMは形成されず、また2枚の子葉が融合して1つのカップ型の子葉を形成する。また、CUC1あるいはCUC2遺伝子を過剰発現させた形質転換体では芽生えの子葉において、異所的なSAMが形成された。本研究はA.変異原処理によるSAMの欠失やカップ型子葉を示す変異体の単離および原因遺伝子の同定、B.cDNAマイクロアレイを用いたCUC遺伝子によって促進もしくは抑制される遺伝子の網羅的解析という2つの手法を用い、CUC遺伝子を介して行われるSAM形成の分子メカニズムの解明を目的とする。1.CUCを介したSAM形成に関与する遺伝子の単離と同定(1)cuc2単独変異体の変異原処理から得られた表現型の促進を示す14系統の原因遺伝子をマッピングによって同定した(CUC3、CTE1、GNOM)。(2)上記で得られたcuc3変異体に着目し、CUC1、CUC2遺伝子との遺伝学的相互関係を解析した結果、植物の発生過程における異なるSAMの形成過程においてCUC1-3が機能分担していることを明らかにし、現在論文を作成している。2.CUC1によって促進もしくは抑制される遺伝子の網羅的解析(1)35S::CUC1の子葉からRNAを回収し、cDNAマイクロアレイを用いて候補遺伝子の特定を行った。(2)発現が上昇あるいは減少している遺伝子に関してはRT-PCRを用いて、得られた結果の検証を行った。

高等植物は茎の先端にある茎頂分裂組織(SAM)から地上部の器官(葉、花、茎)を作り出す。植物の形態形成においてSAMは重要な役割を果たしており、その形成機構の解明は植物の発生や形態形成を理解する上で重要なテーマである。我々の研究室では、シロイヌナズナを用いてSAMの形成過程に関与するCUC1、CUC2遺伝子を単離している。これらの遺伝子は互いに相同性の高いタンパク質をコードしていた。cuc1 cuc2二重変異体ではSAMは形成されず、また2枚の子葉が融合して1つのカップ型の子葉を形成する。また、CUC1あるいはCUC2遺伝子を過剰発現させた形質転換体では芽生えの子葉において、異所的なSAMが形成された。本研究はA.変異原処理によるSAMの欠失やカップ型子葉を示す変異体の単離および原因遺伝子の同定、B.cDNAマイクロアレイを用いたCUC遺伝子によって促進もしくは抑制される遺伝子の網羅的解析という2つの手法を用い、CUC遺伝子を介して行われるSAM形成の分子メカニズムの解明を目的とする。1.CUCを介したSAM形成に関与する遺伝子の単離と同定(1)cuc2単独変異体の変異原処理から得られた表現型の促進を示す14系統の原因遺伝子をマッピングによって同定した(CUC3、CTE1、GNOM)。(2)上記で得られたcuc3変異体に着目し、CUC1、CUC2遺伝子との遺伝学的相互関係を解析した結果、植物の発生過程における異なるSAMの形成過程においてCUC1-3が機能分担していることを明らかにし、現在論文を作成している。2.CUC1によって促進もしくは抑制される遺伝子の網羅的解析(1)35S::CUC1の子葉からRNAを回収し、cDNAマイクロアレイを用いて候補遺伝子の特定を行った。(2)発現が上昇あるいは減少している遺伝子に関してはRT-PCRを用いて、得られた結果の検証を行った。