葉の形態形成における遺伝子発現制御ダイナミクス

叶片形态发生中的基因表达控制动力学

基本信息

批准号：
07270213
负责人：
青山卓史
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1)パーテイクルガンを用いたトランジェント系によりAthb-1の機能解析を行なった結果、Athb-1は、in vitroで結合することが知られているDNA塩基配列を、in vivoにおいても認識し、その配列を上流領域に含むプロモータからの転写を活性化することがわかった。Athb-1は、この実験系においてAthb1-VP16と同様もしくはそれ以上の転写活性化能を示すが、形質転換植物内ではAthb1-VP16に比べて弱い表現型しかもたらさない。ことから、Athb-1は形質転換植物内では何らかの負の制御を受けていることが示唆された。2)明所で生育させた野性型植物を暗所へ移すと、茎および葉柄の伸長は起こるが葉の展開は起こらない。Athb1-VP16-GRを発現する植物では暗所へ移すとともにグルココルチコイドを投与すると、葉の展開が引き続き起こり、明所で一旦展開を終了した古い本葉や子葉も再び展開を始めた。また、Athb1-VP16-GRを大量に発現する植物では明条件下でグルココルチコイド処理をおこなった場合にも子葉の展開が促進された。これらの結果から、暗所における葉の展開は、改変Athb-1が、光シグナル伝達系に関わる遺伝子ではなく、むしろ葉の展開に直接関わる遺伝子を活性化したことによるものと推測された。3)Athb-1のDNA結合ドメインの標的であり、かつ柵状組織の形成阻害および暗所での葉の展開の原因となっている遺伝子の同定を、Athb1-VP16-GR遺伝子を導入したタバコ培養細胞BY-2株を用いて行なった。その結果、ヒストンH3類似の遺伝子、およびこれまでに報告されたものとは相同性をもたない2つ遺伝子がAthb-1のDNA結合ドメインの標的として同定された。

1）发现使用分区枪的瞬态系统对ATHB-1进行功能分析，以识别已知可以在体内结合体外结合的DNA碱基序列，并激活从上游区域中包含序列的启动子的转录。在该实验系统中，ATHB-1的转录激活能力与ATHB1-VP16相似或更大，但是在转化的植物中，与ATHB1-VP16相比，表型较弱。这表明ATHB-1在转化的植物内受到一些负调节。 2）当在光中生长的野生型植物被转移到黑暗的地方时，茎和叶柄伸长会发生，但叶子不会发展。当将ATHB1-VP16-GR表达的植物转移到黑暗的地方和糖皮质激素施用的叶子时，植物不断发展，而曾经在光线中停止发展的较老的叶子和子叶开始再次发展。此外，在表达大量ATHB1-VP16-Gr的植物中，当在光条件下进行糖皮质激素治疗时，还促进了子叶。这些结果表明，黑暗中的叶片发育是由于直接参与叶片发育而不是参与光信号系统的基因的改变的ATHB-1基因的激活所致。 3）使用烟草培养的细胞by-2鉴定出抑制帕利塞德组织的形成和黑暗中发育的叶子的靶标的靶标的基因，并抑制帕利塞德组织的形成和发育中的叶片，并用ATHB1-VP16-gr转染。结果，迄今为止与报道的基因同源的基因和两个基因被确定为ATHB-1的DNA结合结构域的靶标。