植物のボディープラン構築機構の解明 : 根・葉の形成領域を決めるメカニズム

点击翻译按钮获取中文摘要

葉は植物体を構成する主要な器官であるが、葉の発生プログラム全体の開始・確立を担う分子機構には不明な点が多い。私はこれまでに、葉の細胞分裂制御に関与する因子ANGUSTIFOLIA3(AN3)に着目し、AN3に関連する因子#2047を同定し、その責任遺伝子がGATA型転写因子HANABA TARANU(HAN)であることを明らかにした。さらに、an3 hanでは胚の頂端部に異所的な根が形成されることを見出した。本研究では、AN3とHANが果たす植物個体のボディープラン確立機構を解明していくことを目的としている。前年度までに、異所的な根の形成が胚発生過程で生じること、異所的な根の形成原因が胚の頂端-基部軸・根の形成に必要なオーキシンの異常によるものではないことを明らかにしていた。本年度は、野生型では頂端分裂組織・葉原基の向軸側で発現するPHABULOSA(PHB)の発現解析を行い、その結果、PHBがan3 hanでも頂端部・原基向軸側において発現していること、したがって頂端部の原基では、根と葉の両方の形成プログラムが混在していることを明らかにした。さらに異所的な根の形成原因を明らかにするため、根の形成のマスターレギュレーターであるPLETHORA1(PLT1)の発現解析を行なった。その結果、胚の基部側でのみ発現するはずのPLT1が、an3 hanでは頂端部でも発現することを明らかにした。また、an3 han plt1三重変異体では異所的な根の形成が完全に抑制された。本研究により、AN3とHANが、胚頂端部でのPLT1の発現抑制を介し、根のアイデンティティーの抑制を行なっていること、そしてこの過程にオーキシンは関与しないことが明らかとなった。本研究は、子葉形成時に根のアイデンティティーが抑制される必要があることを初めて明らかにしたものであり、本研究の発生学の発展への功績は非常に大きい。