光強度に応答した腋芽形成機構の解明

阐明响应光强度的腋芽形成机制

• 批准号: 22K06267
• 负责人: 田中 若奈
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hiroshima University
• 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-22K06267/
• 关键词: ブランチ形成; 腋芽メリステム; 幹細胞; TAB1遺伝子; イネ; 腋芽形成; 光シグナル; ブランチ

これまでに、私たちの研究グループでは、イネにおける腋芽形成の制御因子候補（光シグナルも含む）を複数見出してきた。本研究では、これら因子に着目することで、光強度に応答した腋芽形成機構を明らかにすると同時に、腋芽形成の新規制御機構を見出すことを目指している。本年度は、まず、光強度が与える腋芽形成への影響を解析するための新規実験系の作出を試みた。人工気象器を用いて、光強度を変えた際のブランチや腋芽の表現型データを収集した。加えて、腋芽形成を制御する新規遺伝子候補の機能解析も実施した。以前私たちは、WOX転写因子をコードするTILLERS ABSENT1 (TAB1) 遺伝子が、イネの腋芽分裂組織の形成に必須であることを明らかにしていた（Tanaka et al., 2015; Tanaka and Hirano, 2020）。このTAB1 遺伝子の花形成時の機能解明を進めていた中、花の発生に関わる既知遺伝子（仮称：「TAB1 SUPRESSOR1 (TAS1)」遺伝子）の突然変異が、tab1変異体のブランチ形成不全を抑圧することを偶然見出した。この結果から、TAS1遺伝子がTAB1 遺伝子の機能に関連して、腋芽幹細胞の維持制御に関わっている可能性が示唆された。そこでまず、TAS1とGFPとの融合タンパク質を発現させるようなコンストラクト（gTAS1-GFP）を作製し、融合タンパク質の発現パターンを解析した結果、gTAS1-GFP融合タンパク質は、TAB1遺伝子が発現する腋芽形成初期の分裂組織予定領域において発現を開始し、腋芽分裂組織が形成される時期には、分裂組織とそこから分化した葉原基において発現することを明らかにした。さらに、複数のメリステム関連マーカーの時空間的な発現解析を行い、TAS1遺伝子が腋芽形成時の幹細胞制御に関与していることも示唆した。

迄今为止，我们的研究小组发现了一些候选调节因素（包括照片信号），用于大米的腋芽形成。通过关注这些因素，我们旨在阐明敏感强度响应光强度的腋芽形成的机理，同时还找到了控制腋窝形成的新型机制。今年，我们首先试图创建一个新的实验系统，以分析光强度对腋芽形成的影响。使用人造天气设备收集了分支机构和腋芽芽的表型数据。此外，还对调节腋芽形成的新基因候选物进行了功能分析。以前我们已经揭示了编码WOX转录因子的耕作者缺乏的分ers（TAB1）基因对于水稻中的腋芽芽分生物的形成至关重要（Tanaka等，2015； Tanaka and Tanaka and Hirano，2020）。在阐明在花形成期间该TAB1基因的功能的同时，我们意外地发现，与花发育相关的已知基因中的突变（暂时称为“ TAB1 supressor1（Tas1）”基因）抑制了TAB1突变体中的分支发育异常。这些结果表明，TAS1基因可能与TAB1基因功能有关的腋窝干细胞的维持控制。首先，我们创建了一个构造（GTAS1-GFP），该构建体（GTAS1-GFP）在Tas1和GFP之间表达融合蛋白，并分析了融合蛋白的表达模式。据透露，GTAS1-GFP融合蛋白开始以腋芽形成的分生组织计划区域表达，其中TAB1基因被表达，当形成腋芽芽分生物疗法时，它以近药和叶状原始原始范围表示。此外，进行了多个分生组织相关标记的时空表达分析，这表明TAS1基因在腋窝形成过程中参与了干细胞调节。

项目成果

イネの D 型サイクリン OsCYCD3;1 遺伝子はメリステムの活性を維持することで分げつ形成を促進している

水稻 D 型细胞周期蛋白 OsCYCD3;1 基因通过维持分生组织活性来促进分蘖形成。

• 发表时间: 2022
• 作者: Wakana Tanaka;Takaki Yamauchi;Katsutoshi Tsuda;田中若奈;大山歩弥，冨永るみ，鳥羽大陽，田中若奈
• 通讯作者: 大山歩弥，冨永るみ，鳥羽大陽，田中若奈

イネの分げつ形成にはたらくD 型サイクリン OsCYCD3;1 遺伝子の解析

水稻分蘖形成中发挥作用的 D 型细胞周期蛋白 OsCYCD3;1 基因分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 大山歩弥;冨永るみ;鳥羽大陽;田中若奈
• 通讯作者: 田中若奈

つくると食べるをつなぐサイエンス 最先端の生物生産学図鑑

连接生产和饮食的科学：生物生产科学前沿指南

• 发表时间: 2022
• 作者: 三本木至宏;中村隼明;都築政起;西堀正英;新居隆浩;松崎芽衣;堀内浩幸;妹尾あいら;杉野利久;黒川勇三;島田昌之;梅原崇;上田晃弘;田中若奈;長命洋佑;大村尚;太田伸二;河合幸一郎;平山真;冨山毅;若林香織;浅岡聡;加藤亜記;坂井陽一;山本祥也;小泉晴比古;矢中規之;中山達哉;船戸耕一;藤井創太郎
• 通讯作者: 藤井創太郎

イネの形態形成を制御する発生遺伝学的研究

控制水稻形态建成的发育遗传学研究

• 发表时间: 2023
• 作者: Wakana Tanaka;Takaki Yamauchi;Katsutoshi Tsuda;田中若奈
• 通讯作者: 田中若奈