葉の向背軸形成におけるGABA代謝経路の役割の解析

GABA代谢途径在叶片近轴和远轴形成中的作用分析

• 批准号: 08J02221
• 负责人: 豊倉 浩一
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J02221/
• 关键词: 向背軸; 植物発生学; GABA代謝経路

葉の発生における向背軸方向の極性の形成は、葉の形態形成や光合成などを最適にするために重要であると考えられている。私は、向背軸方向の極性の堅牢さ(robustness)に異常を示す突然変異体enf1の解析を通して、GABA代謝経路がこの極性の形成に重要な役割を果たしていることを明らかにしていた。本年度は、1)ENF1遺伝子の発現解析、2)GABAT1遺伝子の機能解析、3)コハク酸セミアルデヒド(SSA)の機能解析、をおこなった。ENF1遺伝子の発現は茎頂分裂組織から離れた葉原基や茎において強い発現が見られた。このことからENF1の基質であるSSAが茎頂分裂組織に多く蓄積していると考えられた。また、SSAの合成酵素であるGABATの機能欠損変異体gabat1において、向背軸方向の極性を調べたところ、背軸側化が起こっていることが見出された。enf1 gabat1二重変異体の解析から、ENF1とGABAT1との間に遺伝学的相互作用が見出されたことから、これらの変異体の原因は同一の因子の作用によるものと考えられた。そこで、私はGABAT1によって合成され、ENF1によって分解を受ける化合物SSAが向背軸方向の極性形成に関わっているのではないかという作業仮説を立て以下の実験をおこなった。葉原基形成時に外からSSAを投与したときの向背軸極性への影響を観察した。すると、低頻度ではあるもののSSAの投与により向背軸極性に異常に由来すると考えられる葉の発生異常が観察された。以上のことから、GABA代謝経路はSSAを介して向背軸方向の極性の形成に関与していることが示された。

Among leaf の 発 raw に お け る axis の の form は polarity, leaf の morphogenetic や photosynthetic な ど を optimum に す る た め に important で あ る と exam え ら れ て い る. Among private は, axis の polarity の fast さ (robustness) に abnormal を shown す suddenly - variant enf1 の parsing を tong し て, GABA metabolism 経 が こ の polarity の form important な に "を cut fruit た し て い る こ と を Ming ら か に し て い た. は this year, 1) ENF1 but 伝 の 発 now parsing, 2) GABAT1 heritage 伝 の function parsing, 3) コ ハ ク acid セ ミ ア ル デ ヒ ド (SSA) の function parsing, を お こ な っ た. ENF1 remains 伝 offspring are present, the stem apical division tissue is ら, the れた leaf primordium is や, the stem is にお て て strongly present, が can be seen in られた. こ の こ と か ら ENF1 の matrix で あ る SSA が stem top separatist group に く more accumulation し て い る と exam え ら れ た. ま た, SSA の synthetic enzyme で あ る GABAT の function owe loss - variant gabat1 に お い て, thinketh axis の polarity を べ た と こ ろ, back axle が lateralization こ っ て い る こ と が shows さ れ た. Enf1 gabat1 double - variant の parsing か ら, enf1 と gabat1 と の が に but 伝 learning interaction between the さ れ た こ と か ら, こ れ ら の - variant の reason は same の factor の role に よ る も の と exam え ら れ た. そ こ で, private は GABAT1 に よ っ て synthetic さ れ, ENF1 に よ っ て decomposition を by け SSA る compounds among が axis の polarity formation に masato わ っ て い る の で は な い か と い う said to homework 仮 を made under て の be 験 を お こ な っ た. When the leaf primordium is formed, the に external らSSAを throws and the <s:1> たと を <s:1> <s:1> the polarity of the <s:1> towards the dorsal axis へ <s:1> affect the を観 observe the た. で す る と, low frequency は あ る も の の SSA の cast with に よ り thinketh polarity に abnormal に origin す る と exam え ら れ る leaf の 発 raw abnormal が 観 examine さ れ た. Above の こ と か ら, GABA metabolism 経 は SSA を interface し て thinketh axis の polarity の form に masato and し て い る こ と が shown さ れ た.

项目成果

茎頂分裂組織および向背軸に異常を示す変異体 enfl のトランスクリプトーム・メタボローム解析

突变体 enfl 的转录组和代谢组分析显示茎尖分生组织和近轴异常

• 发表时间: 2009
• 作者: 豊倉浩一;草野都;渡辺恵郎;為重才覚;立松圭;松本任孝;槻木竜二;岡田清孝
• 通讯作者: 岡田清孝

Analysis of enfalrged fil-expression domainl (enfl) Mutant Defective in Establishment of Adaxial-abaxial Axis in Leaves

叶片近、远轴建立过程中enfalrged fil表达域（enfl）突变体缺陷分析

• 发表时间: 2008
• 作者: Koichi Toyokura;Keiro Watanabe;Noritaka Matsumoto;Ryuji Tsugeki;Kiyotaka Okada.
• 通讯作者: Kiyotaka Okada.

cell-cell signaling system required for shoot Meristem function

芽分生组织功能所需的细胞间信号系统

• 发表时间: 2008
• 作者: Kiyotaka Okada;他10名(申請者 Koichi Toyokura は8番目)
• 通讯作者: 他10名(申請者 Koichi Toyokura は8番目)

A novel gene ENLARGZED FIL EXPRESSION DOMAIN2 (ENF2) regulates the position of the boundary between the adaxial and abaxial domains in the leaves

一个新的基因 ENLARGZED FIL EXPRESSION DOMAIN2 (ENF2) 调节叶子中近轴和远轴结构域之间的边界位置

• 发表时间: 2008
• 作者: Toshiaki Tameshige;Koichi Toyokura;Keiro Watanabe;Noritaka Matsumoto;Ryuji Tsugeki;Kiyotaka Okada.
• 通讯作者: Kiyotaka Okada.

シロイヌナズナ葉原基での向背軸境界は背軸側特異的なmiR165/166の機能によって形成される

拟南芥叶原基的前轴边界是由远轴特异性 miR165/166 的功能形成的

• 发表时间: 2009
• 作者: 立松圭;渡辺恵郎;豊倉浩一;岡田清孝
• 通讯作者: 岡田清孝