温度感受性突然変異体を用いた器官再分化機構の遺伝学的解析

利用温度敏感突变体进行器官再分化机制的遗传分析

• 批准号: 08262201
• 负责人: 杉山 宗隆
• 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 Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08262201/
• 关键词: シロイヌナズナ; 温度感受性突然変異体; 器官再分化; 脱分化; 増殖能; CDC2a; オーキシン; サイトカイニン

植物細胞の脱分化から器官形成に至る過程の基本機構を解明するために、シロイヌナズナの温度感受性突然変異体を利用して器官再分化の解析を行った。既にsrdl〜3変異体は、脱分化あるいはシュート分化の異なる段階に欠陥があることが分かっていたが、このうち増殖能の獲得が温度感受性を示すと考えられたsrd2変異体についてさらに解析を進めた。CDC2a promoter-GUSキメラ遺伝子の発現に対するsrd2変異の影響を調べたところ、野生型SRD2遺伝子産物がオーキシンによるCDC2a発現誘導に関与することを示唆する結果を得た。これは、植物においてはCDC2a遺伝子の発現が増殖そのものではなく増殖能と連関する、という考えを支持するものである。根の再分化の温度感受性を指標に単離した突然変異体の中で、rrd1とrrd2は細胞増殖全般に関して不完全な温度感受性を、rrd4は脱分化(増殖能獲得)および根の成長に関して強い温度感受性を示すことが明らかになった。興味深いことに、rrd4変異体における脱分化の温度感受性はサイトカイニン存在下でのみ現れた。これは、オーキシンによる脱分化誘導に対して、サイトカイニンが阻害的に働く経路が潜在する(この経路はRRD4遺伝子産物による負の制御を受けている)ことを示唆している。今後、rrd4変異体の表現型解析を通して、脱分化や細胞増殖、器官形成におけるオーキシンとサイトカイニンの複合的な働きの新たな側面が明らかになると期待される。

为了阐明植物细胞去分化到器官形成过程的基本机制，我们利用温度敏感的拟南芥突变体分析了器官再分化。 srdl~3突变体已知在去分化或芽分化的不同阶段存在缺陷，但我们进一步分析了srd2突变体，其被认为在获得增殖能力方面表现出温度敏感性。当我们研究srd2突变对CDC2a启动子-GUS嵌合基因表达的影响时，我们得到的结果表明野生型SRD2基因产物参与生长素诱导CDC2a表达。这支持了这样的观点：在植物中，CDC2a基因的表达与增殖能力相关，而不是与增殖本身相关。在基于根再分化的温度敏感性分离的突变体中，rrd1和rrd2在整体细胞增殖方面表现出不完全的温度敏感性，而rrd4在去分化（增殖能力的获得）和根生长方面表现出很强的敏感性。它对温度敏感。有趣的是，rrd4 突变体去分化的温度敏感性仅在细胞分裂素存在时出现。这表明细胞分裂素存在一条潜在的途径，作为生长素诱导的去分化的抑制剂（该途径受到RRD4基因产物的负向调节）。未来，预计通过rrd4突变体的表型分析将揭示生长素和细胞分裂素在去分化、细胞增殖和器官发生中联合作用的新方面。

项目成果

Shoji,Y.: "Involvement of poly(ADP-ribose)synthesis in transdifferentiation of isolated mesophyll cells of Zinnia elegans into tracheary elements." Plant & Cell Physiology. 38. 36-43 (1997)

Shoji,Y.：“多聚（ADP-核糖）合成参与百日草分离叶肉细胞向气管元件的转分化。”

Sato,Y.: "Changes in the activity and mRNA of cinnamyl alcohol dehydrogenase during tracheary element differentiation in Zinnia elegans." Plant Physiology. (in press). (1997)

Sato,Y.：“百日草气管元件分化过程中肉桂醇脱氢酶活性和 mRNA 的变化。”

Shoji,Y.: "Suppression by 5-bromo-2′-deoxyuridine of transdifferentiation into tracheary elements of isolated mesophyll cells of Zinnia elegans." Plant & Cell Physiology. 37. 401-403 (1996)

Shoji, Y.：“5-溴-2-脱氧尿苷对百日草分离叶肉细胞转分化的抑制。植物与细胞生理学”37. 401-403 (1996)。