イネを用いた単子葉植物の維管束形成機構の研究

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高等植物が持つ維管束組織は体全体に連続した語りで分布する通道器官であり、植物の生長に不可欠な物質輸送を担う基盤である。欲に光合成機関である葉での維管束は効率的な物質輸送を行うために秩序だったパターン形成を示す。我々は葉脈パターン形成に関わる分子基盤に迫るべく、「平行脈とそれらを結ぶ連絡脈からなるあみだくじ状の葉脈パターン」を形成するイネに着目し、その解析を進めている。我々は連絡脈の過剰形成という表現型を示すcommissural veinexcessivel(以下coel)を単離して解析を進めてきたが、2008年度、その原因遺伝子がcomplementation testからLRR-RLKの一つであることを明らかにした。これはCOE1遺伝子が受容体コンポーネントの一つであり、その表現型から連絡脈の形成において過剰な形成を抑制する機構が存在することを意味する。このような葉脈パターン形成における側方抑制機構的な制御機構はこれまであまり報告はなかった。これまで双子葉植物のモデル植物であるシロイヌナズナの解析から植物ホルモンであるオーキシンが葉脈形成に重要な働きを示すことが明らかにされており、イネでもオーキシンが連絡脈形成に関与することが示された。しかし、オーキシンはcoelが示すような連絡脈の過剰形成を抑制しないことから、側方抑制機構には関与しないことが明らかとなった。一方でcoelは植物ホルモンの一種であるブラシノステロイド(以下BR)応答に寄与することが明らかとなり、従来知られているBRシグナル伝達経路とは異なるものがイネに存在する可能性が示唆された。