腋芽形成を決定するLAXの分子機能の解明

阐明 LAX 决定腋芽形成的分子功能

基本信息

批准号：
17027008
负责人：
経塚淳子
金额：
$ 4.35万
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度の成果LAXの細胞非自律的な働きlax変異体では腋生分裂組織が作られないことから、LAXの機能は腋生分裂組織が形成される部位で発揮されると予想されたが、予想に反してLAX mRNAは腋芽の向軸側の境界で層状に発現した。LAXタンパク質の局在を調べたところ、LAXタンパク質の局在はmRNAが観察される領域から腋生分裂組織方向にずれていることがわかった。したがって、LAXタンパク質は方向性を持って細胞間を異動していることが示唆された。茎頂分裂組織の維持に必要なLONELY GUY (LOG)の解析log変異体では花芽分裂組織が正常に維持されず、花器官数が減少する。また、形成される花芽の数も少なく、小さな穂を形成する。理研植物科学センターの榊原均博士との共同研究により、LOG遺伝子はサイトカイニン合成の最終ステップである、ヌクレオチド型サイトカイニンからのヌクレオチドの離脱を触媒する酵素をコードすることが明らかになった。LOGは茎頂分裂組織の先端部分の非常に限られた領域で発現する。したがって、植物体中では茎頂分裂組織を維持するために局所的にサイトカイニンを活性化する機構が働いていることが示された。将来の展望イネでは、穂に形成される花芽の数は、穂の枝の先端の花序分裂組織が花芽に転換するタイミングによって決まる。今後は、LAXや、LOG遺伝子の機能に関してさらなる解析を行うことにより、サイトカイニンと分裂組織の相転換のかかわりについて新たな知見が得られるものと期待される。

今年的结果 LAX的细胞非自主功能由于lax突变体中不形成腋生分生组织，因此预测LAX的功能将在腋生分生组织形成的部位发挥作用，但这并没有达到我们的预期。 LAX mRNA 在腋芽的近轴边缘以分层方式表达。当我们研究LAX蛋白的定位时，我们发现LAX蛋白的定位从观察到mRNA的区域转移到腋生分生组织。因此，表明LAX蛋白在细胞之间定向移动。维持茎尖分生组织所需的LONELY GUY (LOG)分析在log突变体中，花分生组织不能正常维持并且花器官的数量减少。此外，形成的花芽数量较少，形成小圆锥花序。与RIKEN植物科学中心的Hitoshi Sakakibara博士的合作研究表明，LOG基因编码一种酶，该酶催化核苷酸从核苷酸型细胞分裂素上分离，这是细胞分裂素合成的最后一步。 LOG 在茎尖分生组织尖端的非常有限的区域中表达。因此，表明局部激活细胞分裂素的机制在植物体内起作用以维持芽顶端分生组织。未来前景在水稻中，圆锥花序中形成的花芽的数量取决于圆锥花序分支尖端的花序分生组织转化为花芽的时间。未来，通过进一步分析LAX和LOG基因的功能，有望获得关于细胞分裂素与分生组织相变关系的新知识。