イネにおける葉の極性分化・生長の遺伝的制御機構に関する進化発生学的解析

水稻叶片极性分化和生长遗传控制机制的进化和发育分析

• 批准号: 04J02336
• 负责人: 山口 貴大
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: National Institute for Basic Biology (2006)National Institutes of Natural Sciences Okazaki Research Facilities (2004-2005)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J02336/
• 关键词: 単子葉植物; 葉の発生; 向背軸決定; イネ; YABBY; HD-ZIPIII; 発生進化; ARF3; 葉; 発生; 極性; PHABULOSA; KANADI; ROTUNDIFOLIA4; PHABLOSA; ROT4

単子葉植物で最も特殊化の進んだイネ科植物のイネを材料に,その葉の向背軸の極性決定に関する遺伝的機構を解析し,以下のことが明らかになった.1.双子葉植物で葉の向背軸決定を制御するHD-ZIPIIやKANADI相同遺伝子の機能は,イネでもある程度保存されており,葉の向背軸決定機構は被子植物の間で保存されている.2.イネにおいても,向軸側と背軸側の境界領域が,葉の横方向への成長を促進する.3.HD-ZIPIII遺伝子は,単子葉植物の進化過程で,REVOLUTAサブファミリーとPHABULOSAサブファミリーが,向軸側の異なる組織で機能するよう進化した.4.YABBY遺伝子族の一つであるDL遺伝子は,イネの進化過程で,遺伝子発現およびタンパク質機能のレベルで,葉の中肋形成という新規機能を獲得した.また,この機能は,少なくともユリ類以降の単子葉植物で保存されている.5.葉の変縁部の発生を制御するPRESSED FLOWER遺伝子は,単子葉植物の進化の過程で遺伝子重複し,それらの機能部位が植物依存的に多様化した.6.AUXIN RESPONSE FACTOR 3遺伝子は,単子葉植物において,側生器官の背軸側で特異的に機能し,葉の裏側決定を制御する.7.イネにおけるRTFL遺伝子群は,シロイヌナズナとの間で,そのタンパク質機能が保存されている.本研究により得られた成果は,単子葉植物の葉の極性決定機構解明の基本となる物であり,これらの結果を発展させた,葉の発生進化学的研究を展開中である.

単 monocotyledon で も most specialized の into ん だ イ ネ plants の イ ネ に を material, そ の among leaf の shaft の polarity decision に masato す を analytic し る but 伝 mechanism, the following の こ と が Ming ら か に な っ た. 1. Dicotyledonous plants で leaves among の shaft decided を suppression す る HD ZIPII や KANADI same heritage 伝 の function は, イ ネ で も あ る extent save さ れ て お り, leaf among の shaft decision institutions は between angiosperms の で save さ れ て い る. 2. イ ネ に お い て も, the axis side と back shaft side の が border area, leaf の transverse direction へ の を promote growth す る. 3. The HD ZIPIII heritage 伝 は, 単 monocotyledon で の evolution, REVOLUTA サ ブ フ ァ ミ リ ー と PHABULOSA サ ブ フ ァ ミ リ ー が, の vision to shaft side な る organization function of で す る よ う evolution し た. 4. The YABBY heritage 伝 subfamily の a つ で あ る DL heritage 伝 は, イ ネ の で, evolutionary process 伝 son 発 now お よ び タ ン パ ク mass function の レ ベ ル で, rib in the leaf の と い う new rules function を get し た. ま た, こ の function は, less な く と も ユ リ class in の 単 monocotyledon で save さ れ て い る. 5. Leaf の - try department の 発 raw を suppression す る PRESSED FLOWER heritage 伝 は, 単 monocotyledon の の evolution process で legacy 伝 repeat し, そ れ ら の function parts が plants dependent に others more し た. 6. AUXIN RESPONSE FACTOR 3 heritage 伝 は, 単 monocotyledon に お い て, lateral organ の back shaft side で specific に し function, the leaf の side decided を suppression す る. 7. イ ネ に お け る RTFL heritage 伝 subgroup は, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ と の で, そ の タ ン パ ク mass function が save さ れ て い る. This study に よ り have ら れ は た achievements, 単 monocotyledon の leaf の polarity decision agencies interpret の basic と な る content で あ り, こ れ ら の results を 発 exhibition さ せ た, leaf の 発 born in chemistry study を started で あ る.

项目成果

ROTUNDIFOLIA4, a plant-specific small peptide involved in the polar cell proliferation of leaves in Arabidopsis thaliana.

ROTUNDIFOLIA4，一种植物特异性小肽，参与拟南芥叶片的极细胞增殖。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Handbook of Biologically Active Peptides
• 作者: Yamaguchi T;Tsukaya H.
• 通讯作者: Tsukaya H.

葉の形態形成と植物ホルモン.

叶形态发生和植物激素。

• 发表时间: 2006
• 期刊: 植物の生長調節 41
• 作者: 山口貴大;堀口吾朗;塚谷裕一
• 通讯作者: 塚谷裕一

ROTUNDIFOLIA4 : a plant-specific small peptide involved in the polar cell proliferation of leaves in Arabidopsis thaliana.

ROTUNDIFOLIA4：一种植物特异性小肽，参与拟南芥叶片的极细胞增殖。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Handbook of Biologically Active Peptide (in press)
• 作者: Yamaguchi T.;Tsukaya H.
• 通讯作者: Tsukaya H.

Function and diversification of MADS-box genes in rice.

• DOI: 10.1100/tsw.2006.320
• 发表时间: 2006-07-06
• 期刊: TheScientificWorldJournal
• 作者: Yamaguchi T;Hirano HY
• 通讯作者: Hirano HY

Functional diversification of the two C-class MADS box genes OSMADS3 and OSMADS58 in Oryza sativa

• DOI: 10.1105/tpc.105.037200
• 发表时间: 2006-01-01
• 期刊: PLANT CELL
• 影响因子: 11.6
• 作者: Yamaguchi, T;Lee, DY;Hirano, HY
• 通讯作者: Hirano, HY