シロイヌナズナ花成遺伝子FDの作用機構の解明

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近年のシロイヌナズナを用いた分子遺伝学的研究によって花成に関わる主要な遺伝子が同定され、分子メカニズムの一端が明らかになりつつある。シロイヌナズナの花成制御において複数の経路を統合し、花成を実行する過程に関わると考えられる遺伝子の一つとしてFT遺伝子が挙げられる。これまでに、FT遺伝子と共に花成の最終段階で働く遺伝子としてbZIP転写因子をコードしているFD遺伝子をクローニングした。本研究ではFD遺伝子の機能解析を通して花成の実行段階における分子メカニズムを明らかにすることを目指す。平成17年度は転写因子をコードするFDの制御標的の探索を行った。fd-1;lfy-26、fd-1;ap1-1各二重変異体を作成し、その表現型を詳細に解析した結果、花芽形成の初期過程で働くMADS-box遺伝子AP1、CAL遺伝子がFD蛋白質の標的である可能性が考えられた。また、FD過剰発現体を用いた発現の解析からも両遺伝子がFDの標的であることを強く示唆する結果を得ることができた。これらの結果から、花成制御過程と花芽形成過程がFD蛋白質を介して結びつけられることになり、花成遺伝子FTの茎頂での機能を強く支持することとなった。これらの知見は科学雑誌Science誌に受理され(Abe M.et al., Science,309,1052-1056)、2005年Science誌が選ぶ10大ブレークスルー研究の第3位にランクされるなど、国際的にも高い評価を得ることができた。また、FT/FD機能の理解にむけて、FT相同遺伝子TSFの分子遺伝学的解析を行い、TSFがFDを介してシロイヌナズナの花成において機能していることを明らかにした(Yamaguchi A. et al., Plant Cell Physiol.,46,1175-1189)。