葉における側方原基形成の方向性決定機構の解析

叶片侧向原基形成的方向性决定机制分析

• 批准号: 09J06773
• 负责人: 池内 桃子
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J06773/
• 关键词: 発生; 組織分化; 形態形成; 器官成長; 細胞増殖; 複葉; 多様性; CINCINNATE遺伝子; 細胞伸長; 形態多様性; 器官原基; 細胞分裂; KNOX; in situ hybridization; レーザーアブレーション

自然界に見られる生物の形態多様性を生み出す発生基盤の解明は、生物学における重要な課題のひとつである。本研究では植物の葉について、その解明を目指した。葉の複雑な形態が形成される過程では、葉原基の辺縁領域に小葉の原基が方向性をもって形成される。形成方向は種によって異なっており、その違いは形態多様性を生み出す大きな要因になっている。近年の研究で、小葉形成に必須の転写因子群や植物ホルモンが明らかになってきている一方、小葉形成の方向を決める機構は、ほとんど理解されていない。そこで本研究では、小葉形成方向決定機構の解明を目的とし、同一の科に属し比較的近縁でありながら方向性の異なる二種(求頂的なタイプのハナビシソウと求基的なタイプのクサノオウ)を材料として選定して多角的なアプローチで発生学的解析を進めた。私は、なんらかの発生要因に勾配があることを想定し、特に葉原基の成長速度と、組織の分化状態について検討した。まず、葉原基の成長を経時的に観察する実験系を構築し、成長速度の測定を行った。その結果、ハナビシソウでは葉の先端側の成長速度が高く小葉形成方向を説明できる結果が得られたものの、クサノオウでは合わない結果となった。次に、SEMを用いた表皮構造の詳細な解析を行ったところ、クサノオウでは小葉形成中の発生段階において求基的な表皮組織の分化(トライコーム形成)が認められた。さらに、qRT-PCR法により小葉形成中のごく若い葉原基を用いて遺伝子発現解析を行ったところ、組織分化状態のマーカー遺伝子と考えられるCINCINNATA遺伝子の発現が、クサノオウでは葉の先端側で上昇していることが認められた一方、ハナビシソウではこの発生段階では発現上昇は認められなかった。以上の結果から、ハナビシソウでは成長速度の勾配、クサノオウでは組織分化状態の勾配がそれぞれの種で方向性をもった小葉形成を司っているのではないかという可能性が示唆された。

See nature に ら れ る biological の form multiple others born を み out す 発 raw base plate の interpret は, biology に お け る important topic な の ひ と つ で あ る. In this study, the <s:1> leaves of the で で plant に に て て て and そ そ explain the を eye finger た た. Leaf の complex 雑 な が form さ れ る process で は, leaf primordium の 辺 try field に lobular の primordium が directional を も っ て form さ れ る. Forming direction は に よ っ て different な っ て お り, そ の violations い は form multiple others を み out す big き な by に な っ て い る. で の research in recent years, lobules formed に must の planning factor group of や plant ホ ル モ ン が Ming ら か に な っ て き て い る side, lobules formed の direction を definitely め る は, ほ と ん ど understand さ れ て い な い. そ こ で this study で は, lobules formed direction decision institutions の interpret を purpose と し, same の に genera し comparison nearly try で あ り な が ら directional の different な る two (on the top of the な タ イ プ の ハ ナ ビ シ ソ ウ と for base な タ イ プ の ク サ ノ オ ウ) を material と し て selected し て of polygonal な ア プ ロ ー チ で 発 raw learn analytical を into め た. Private は, な ん ら か の 発 born in に hook with が あ る こ と を し scenarios, に と の leaf primordium growth speed, organization の differentiation state に つ い て beg し 検 た. Youdaoplaceholder0, に観 observation する of the growth of Kiyoshi Yabara を time, を construction <s:1>, growth rate <e:1> determination を った. そ の results, ハ ナ ビ シ ソ ウ で は lateral lobe の apex の growth direction of high speed が く lobules formed を illustrate で き る results ら が れ た も の の, ク サ ノ オ ウ で は close わ な い results と な っ た. Time に, SEM を い た epidermis structure の detailed analytical line を っ な た と こ ろ, ク サ ノ オ ウ で は lobules formed in の 発 raw Duan Jie に お い て for base な epidermis の differentiation (ト ラ イ コ ー ム formation) が recognize め ら れ た. さ ら に, qRT - PCR method に よ り lobules formed in の ご く if い を leaf primordium with い て posthumous son 伝 発 now line analytical を っ た と こ ろ, tissue differentiation status の マ ー カ ー posthumous son 伝 と exam え ら れ る CINCINNATA posthumous son 伝 の 発 が, ク サ ノ オ ウ で は lateral lobe の apex で rise し て い る こ と が recognize め ら れ た side, ハ ナ ビ シ ソ Youdaoplaceholder0 ウで った った the stage of development で で the stage of development rising recognition められな った. の above results か ら, ハ ナ ビ シ ソ ウ で は の hook with growing, ク サ ノ オ ウ で は の hook with tissue differentiation state が そ れ ぞ れ の kind で directional を も っ た lobular formation を department っ て い る の で は な い か と い が う possibility in stopping さ れ た.

项目成果

複葉における小葉形成の時空間制御機構

复叶小叶形成的时空控制机制

• 发表时间: 2011
• 作者: Ager E.;et. al.;池内桃子
• 通讯作者: 池内桃子

RTFL/DVL peptide family regulation of shoot development. In : Peptide signals in plants Wiley-Blackwell Annual Plant Reviews

RTFL/DVL 肽家族对芽发育的调节。

• 发表时间: 2012
• 作者: Tsukaya H;Yoshimura A;Ikeuchi M;Yamaguchi T
• 通讯作者: Yamaguchi T

複葉における小葉原基形成パターンの決定機構

复叶小叶原基形成模式的测定机制

• 发表时间: 2011
• 作者: 唐牛祐輔;楠見孝;池内桃子;池内桃子;池内桃子;池内桃子
• 通讯作者: 池内桃子

ROTUNDIFOLIA4 regulates cell proliferation along the body axis in Arabidopsis s

ROTUNDIFOLIA4 调节拟南芥沿体轴的细胞增殖

• 发表时间: 2011
• 期刊: Plant and Cell Physiology
• 影响因子: 4.9
• 作者: 唐牛祐輔;楠見孝;池内桃子
• 通讯作者: 池内桃子

複葉の小葉形成方向に見られる多様性はどのような発生要因に起因するのか

哪些发育因素导致了复叶小叶形成方向上观察到的多样性？

• 发表时间: 2011
• 作者: 池内桃子;ら
• 通讯作者: ら