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根粒と他器官のかたちづくりを共に制御する新規因子の解析

共同控制根瘤和其他器官形成的新因素分析

基本信息

批准号：
10J03459
负责人：
矢野幸司
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo (2012)National Institute for Basic Biology (2010-2011)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、根粒と他器官の器官形成における遺伝的メカニズムの共通性を明らかにすることを目的としている。そのため、ミヤコグサを実験材料にして、多面表現型を示す突然変異体の表現型とその原因遺伝子を解析した。前年度までに、根粒形成と根の伸長が阻害されるarn1変異体が硝酸イオンに対する応答に異常を示すことを明らかにし、その原因遺伝子を同定した。本年度はARN1遺伝子の機能解析を行った。GFP融合タンパク質を根で発現させたところ、ARN1は細胞膜に局在することが示唆された。また、各器官におけるARN1遺伝子の発現量を調べたところ、根よりも地上部で強く発現していた。この結果から、ARN1を介した根の伸長は、地上部のARN1によって制御されている可能性が考えられた。そこで、接ぎ木実験によってこの仮説の検証を行った。接ぎ木実験の結果、arn1変異体における根の伸長阻害の表現型は、根におけるARN1遺伝子の遺伝子型によって支配されていることが明らかになった。また、根をarn1変異体にした時の地上部の生長を野生型とarn1変異体で比較したところ、野生型の方がarn1変異体よりも大きくなった。よって、ARN1は地上部の生長にも寄与していることが示唆された。更に、オーキシンレポーターであるDR5::GFP-NLSをarn1変異体に形質転換して、根の伸長が著しく阻害される硝酸イオン欠乏下で生育させたところ、根全体でオーキシンの蓄積が観察された。この結果から、ARN1は硝酸イオン欠乏下でのオーキシンを介した根の伸長制御に寄与していることが示唆された。

The aim of this study is to clarify the interconnectivity of root and other organs during organogenesis. The analysis of the causes of the sudden change in the phenotype of the polyhedral phenotype In the past year, the root grain formation and root elongation were inhibited by arn1, and the abnormal response of nitric acid and other causes was determined. This year, ARN1 gene function analysis was carried out. GFP fusion protein is found in the cell membrane and ARN1 is found in the cell membrane. ARN1 gene production in various organs is regulated, and the root and upper part of the body are strongly developed. The possibility of root elongation and ground control of ARN 1 was examined. This is the first time I've ever seen such a thing. The phenotype of root elongation resistance is controlled by the phenotype of ARN1 gene. The growth of the aboveground part of the plant is different from that of the wild type. ARN1 is a plant that grows on the ground. DR5::GFP-NLS-arn1:: As a result, ARN1 was able to control the elongation of the root in the absence of nitric acid.