植物の組織再生を支える分子基盤の解明

阐明支持植物组织再生的分子基础

基本信息

批准号：
22K06265
负责人：
高橋直紀
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06265/
关键词：
根再生

项目摘要

植物は高い再生能力を有しており、組織が損傷を受けたとしても速やかに修復することで、持続的な成長を可能にしている。植物の組織再生機構の理解は、植物の永続的な発生を支える基盤として重要であるだけでなく、様々な状況下での植物の巧みな生存戦略の理解にも繋がる。そのことから、植物の組織再生機構を分子レベルで明らかにすることは重要な研究課題である。最近の研究で、植物ホルモンが根の組織再生に重要な役割を果たしていることが示唆されている。本研究では、組織再生過程における植物ホルモンの役割を明らかにすることで、植物の組織再生の分子基盤の解明を目指す。シロイヌナズナの根の幹細胞を含む先端部分を切断すると、組織のリプログラミングが起きることで、新しい幹細胞が作り出されて組織再生が行われる。本年度は、シロイヌナズナの根端を切除すると、植物ホルモンの一つであるブラシノステロイドの生合成遺伝子（DWARF4など）の発現が誘導されることを明らかにした。そこで、ブラシノステロイドの組織再生における役割を明らかにするために、ブラシノステロイドの生合成阻害剤（ブラシナゾール）をシロイヌナズナに処理した時の根端切除後の組織再生に与える影響を調べた。その結果、ブラシナゾールを処理すると、根端切除後の根の組織再生が著しく遅延することを明らかにした。さらに、ブラシノステロイド受容体の機能欠損変異体でも、根の組織再生が遅れることを発見した。これらの結果から、ブラシノステロイドがシロイヌナズナの組織再生において重要な役割を果たしていることが示唆された。

植物具有很高的再生能力，并且即使损坏也可以迅速修复组织，它们可以持续生长。了解植物的组织再生机制不仅重要，这是支持植物永久发展的基础，而且还导致理解在各种情况下植物的熟练生存策略。因此，这是一个重要的研究主题，旨在阐明分子水平的植物的组织再生机制。最近的研究表明，植物激素在根组织再生中起重要作用。这项研究旨在通过阐明植物激素在组织再生中的作用来阐明植物组织再生的分子基础。当切割含有干细胞的拟南芥根的尖端时，会发生组织重编程，从而产生新的干细胞和组织再生。今年，我们揭示了拟南芥的根尖切除诱导生物合成基因的表达（例如dwarf4），一种生物合成基因（例如dwarf4），这是植物激素之一。因此，为了阐明甘油类固醇在组织再生中的作用，我们研究了治疗根尖切除后根尖切除后治疗黄铜生物合成抑制剂（BRSSINAZOLE）对组织再生的影响。结果表明，用吡喃唑的治疗显着延迟了根本顶切开术后根部的组织再生。此外，我们发现铜氨基固醇受体的缺乏突变体也延迟了根部的组织再生。这些结果表明，黄铜固醇在拟南芥的组织再生中起重要作用。