植物の胚の未分化細胞から決まったパターンで器官が作られる過程の分子機構の解明

阐明植物胚胎未分化细胞以固定模式形成器官过程的分子机制

基本信息

批准号：
03J01690
负责人：
高田忍
金额：
$ 0.7万
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 JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J01690/
关键词：
胚発生パターン形成植物位置情報分子遺伝学

项目摘要

本研究は植物の胚の特定の領域で発現する遺伝子の発現調節に関わる因子を同定することにより、植物の未分化な細胞から茎頂分裂組織などの組織が最初に作られるときの分子メカニズムを理解することを目的とする。胚の細胞における遺伝子やタンパク質の発現解析法を確立することが、本研究課題を遂行する上で必須であるため、本年度は植物の胚発生研究の技術が優れているGerd Jurgens博士(ドイツ・チュービンゲン大学)の指導も受けながら研究をおこなった。まず、胚の特定の領域で転写を誘導するのに必要な最小のシス領域を同定する試みをおこなった。最初に一細胞期の胚の頂端側細胞や表皮細胞で発現するAtML1遺伝子と、胚において分裂組織形成部位で初期より発現するWUS遺伝子の発現をレポーター遺伝子であるGreen Fluorescet Protein(GFP)の蛍光によって胚で可視化するためのコンストラクトを作製した。作製したキメラ遺伝子をシロイヌナズナに導入するためにアグロバクテリアを用いて形質転換処理をおこなった。AtML1遺伝子のプロモーターでGFPを発現させた形質転換体では心臓型胚の表皮細胞で発現が見られたが、初期胚では蛍光が弱く、解析が困難であった。そこで、蛍光強度が高いと思われる改変型GFPを発現するコンストラクトを構築し、新たな形質転換体を作製している。さらに、WUS遺伝子に関しては発現調節に必要なシスエレメントを同定するためにプロモーター領域を欠失させたコンストラクトを作製している。さらにJurgens博士が保有するパターン形成変異体を用いて、これらの遺伝子の発現に影響を与える因子についても探索をおこなっている。

这项研究旨在了解当诸如茎顶分生组织等组织首先是由植物的未分化细胞产生的分子机制，通过识别参与在植物胚胎特定区域表达的基因表达的因素。建立用于分析胚胎细胞中基因和蛋白质表达的方法对于执行该研究主题至关重要，因此今年，我在Gerd Jurgens博士（德国Thubingen University）的指导下进行了研究，后者对植物性胚胎发育具有出色的技术。首先，我们试图确定在胚胎特定区域诱导转录所需的最小顺式区域。首先，我们创建了一个用于可视化ATML1基因的构造，该构造在第一个细胞阶段在胚胎的顶端和表皮细胞中表达，而WUS基因在胚胎形成点早期在胚胎位点表达的WUS基因，通过胚胎，通过报告基因的荧光，绿色荧光蛋白（GRENECET蛋白（GFP））。使用农杆菌将所得的嵌合基因转化为拟南芥。在使用ATML1基因的启动子表达GFP的转化体中，在心脏胚胎的表皮细胞中观察到表达，但在早期胚胎中，荧光很弱，使分析变得困难。因此，已经构建了一种表达改良GFP的构建体，被认为具有高荧光强度，以产生新的变换物。此外，对于WUS基因，创建了启动子区域的构建体以识别表达调节所需的CIS元素。此外，该公司正在使用Jurgess博士携带的图案形成突变体来寻找影响这些基因表达的因素。