花器官形成遺伝子を用いた被子植物の雌性器官の進化過程の推定

利用花器官形成基因估计被子植物雌性器官的进化过程

• 批准号: 08874123
• 负责人: 加藤 雅啓
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08874123/
• 关键词: MADS; 花器官; 進化; 分裂組織; 形態形成; 細胞分裂; シダ類; 種子植物; 花

昨年度、ミズワラビから10個のMADS遺伝子をクローニングした。これらの遺伝子について、これまで報告されている種子植物MADS遺伝子とともに遺伝子系統樹を構築した結果、3つのグループに別れることがわかった。本年度は、これらの中から代表的な5つの遺伝子(CMADS1からCMADS5)の発現様式をノーザンハイブリダイゼーションによって検出した。その結果、CMADS1からCMADS4は調べた全ての胞子体組織で発現していることがわかった。CMADS1と4は胞子体のみで発現し、CMADS2と3は胞子体と配偶体の両方で発現していた。ミズワラビ胞子体における器官非特異的発現は、被子植物の花器官形成に関係しているMADS遺伝子が特定の器官原基に特異的に発現しているのと異なっている。さらに、各MADS遺伝子の発現場所をより詳細に調べるためにin situハイブリダイゼーションを行った。昨年の予備的なデータに加えさらに多くの組織について実験を行った。その結果、CMADS1からCMADS4の発現様式は互いに区別することができなかった。これらの遺伝子は、茎頂分裂組織周辺、根端分裂組織周辺、胞子嚢始原細胞など、細胞分裂活性の高いと推定される組織で発現していた。以上の結果は、昨年たてた、元来植物体全体(栄養、生殖両器官)で細胞分裂制御に関与していた少数のMADS遺伝子が、遺伝子重複により数を増やすことによって、機能分化し、特定の組織で発現するように分化して、その結果として花器官が形成されたのではないかという仮説を支持している。本研究で得られた結果を論文にまとめた。

Last year, there were 10 MADS genes recorded in Mishi Wailabi. The seed plant MADS gene is a gene that can be used to construct a sub-tree. This year, the development model of CMADS 1 and CMADS 5, which are represented in the middle of the year, has been developed. CMADS 1, CMADS 4, CMADS 1, CMADS 2, CMADS 3, CMADS 4, CMADS 3, CMADS 4, CMADS 4, CMADS 3, CMADS 4, CMADS 5, CMADS 6, CMADS 7, CMADS 8, CMADS 9, CMADS 9, CMADS 9, CMADS 1:4: Sporoid and Spouse: CMADS 2:3: Spouse and Spouse: Spouse The organ-specific development of MADS gene is related to the development of floral organs in angiosperms. In addition, each MADS member's development site has been carefully adjusted. Last year's preparations for the new year's edition of the new year. As a result, CMADS 1 and CMADS 4 are different from each other. The tissue with high activity of cell division is found in the tissue with high activity of cell division. These results support the theory that the number of MADS gene and gene duplication increases in the control of cell division in the whole plant body (vegetative and reproductive organs), functional differentiation, development of specific tissues, and the formation of floral organs. This study was conducted on the basis of the results obtained.

项目成果

Wolf,P.G.: "Phylogenetic studies of extant pteridophytes.In D.Soltis et al.eds,Molecular Systematics of Plants(2nd)" Chapmann and Hall(印刷中),

Wolf, P.G.：“现存蕨类植物的系统发育研究。In D.Soltis et al.eds,Molecular Systematics of Plants (2nd)” Chapmann 和 Hall（出版中），

Hasebe,M.: "Characterization of MADS homeotic genes in the fern Ceratopteris richardii" Proc.Natl.Acad.Sci.USA (印刷中).

Hasebe, M.：“蕨类植物 Ceratopteris richardii 中 MADS 同源异型基因的表征”Proc.Natl.Acad.Sci.USA（出版中）。

Hasebe,M.: "Molecular phylogeny of Ginkgo biloba. In T.Hori,ed.,Ginkgo biloba" Springer-Verlag, 9 (1997)

Hasebe,M.：“银杏的分子系统发育。T.Hori 编辑，银杏”Springer-Verlag，9 (1997)

Mitsuyasu Hasebe: "Evolution of MADS gene family in plants" Journal of plant Research,Special Volume. (in press). (1997)

Mitsuyasu Hasebe：“植物中MADS基因家族的进化”植物研究杂志，特卷。

Fukada-Tanaka,S.: "Identification of new chalcone synthase genes for flower pigmentation in the Japanese and common morning glories" Plant Cell Physiol.38. 754-758 (1997)

Fukada-Tanaka,S.：“日本和常见牵牛花中花色素沉着的新查尔酮合酶基因的鉴定”Plant Cell Physiol.38。