高等植物におけるオーキシンを介した側根形成機構の分子遺伝学的解析

生长素介导的高等植物侧根形成机制的分子遗传学分析

• 批准号: 04J04985
• 负责人: 奥島 葉子 (小川 葉子)
• 金额: $ 1.47万
• 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: 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-04J04985/
• 关键词: シロイヌナズナ; 側根; オーキシン

高等植物における側根形成過程ではオーキシンが重要な役割を果たすことが知られているが、その分子機構の詳細は依然不明である。本研究ではオーキシンを介した側根形成の分子機構を明らかにすることを目的として、側根形成におけるIAA14とARF7、ARF19の分子遺伝学解析を行っている。今年度は、転写活性化因子であるARF7やARF19の下流で側根形成に働く遺伝子の同定と解析を主に行った。マイクロアレイ解析により得られたARF7やARF19の下流候補遺伝子のうち、Lateral Organ Boundaries (LOB)-domain (LBD)/ASLファミリーに属するLBD16,29,33は根の中心柱や側根原基で発現し、野生型ではオーキシンにより転写が早期に誘導されるが、arf7 arf19二重変異体ではオーキシン応答性が損なわれる。興味深いことに、LBD16やLBD29の過剰発現はarf7 arf19の側根形成能を部分的に回復させた。また、これらの遺伝子がARF7やARF19により直接転写制御を受けるかどうかを調べるため、arf7 arf19二重変異体のバックグラウンドにおいて自身のプロモーターの制御下でARF7-GR、ARF19-GR融合タンパク質を発現させる形質転換体を作成した。確立した形質転換体ラインではDEX処理依存的に側根形成能が回復する。そのうち、ARF7p::ARF7-GR/arf7 arf19植物では、タンパク質合成阻害剤の存在下でLBD16やLBD29のオーキシン応答性がDEX処理依存的に回復した。さらにゲルシフトアッセイにより、ARF7はin vitroでLBD16やLBD29のプロモーター領域に結合することも確認した。これらの結果から、LBD16やLBD29が少なくともARF7の直接の下流因子として側根形成に機能する可能性が高いことが示された。

The process of lateral root formation in higher plants is still unknown. In this study, molecular mechanisms of lateral root formation were studied. IAA14, ARF7 and ARF19 were analyzed. This year, the activation factor ARF7 and ARF19 were analyzed. ARF7 and ARF19 downstream candidate genes were identified, Lateral Organ Boundaries (LOB)-domain (LBD)/ASL were identified, and LBD16,29,33 were identified. Wild-type ARF7 and ARF19 were identified as early induction genes. LBD16 and LBD29 have been found to be able to form lateral roots of arf7 and arf19. ARF 7 and ARF 19 are the first two types of fusion proteins to be produced under the control of ARF7-GR and ARF19-GR. Establish the ability of lateral root formation to recover from DEX process dependence. ARF7 p:: ARF7-GR/arf7 arf19 Plant The ARF7 is in the vitro and the LBD16 and LBD29 are in the domain of domain integration. As a result, LBD16 and LBD29 are less likely to have direct downstream factors and lateral root formation functions than ARF7.