植物の環境適応分化型の固体統御機構を支えるホルモン・光情報伝達システムの解析

支持植物环境适应性和差异化固态控制机制的激素和光转导系统分析

基本信息

批准号：
20061016
负责人：
山篠貴史
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Nagoya 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

サイトカイニン(CK)は、細胞分裂、分化、シュートの形成など、植物の成長・分化の様々な場面に関わる重要な植物ホルモンである。CK情報伝達における初発の応答は、AHK(CK受容体)→AHP→Type-B ARR(転写因子)からなるリン酸リレー系により制御されている。シロイヌナズナにはType-B ARRが11種存在することが知られているが、これらの機能重複や機能分担に関しては不明な点が多い。我々は、T-DNA挿入変異によるType-B ARRの多重欠損変異体を作製し、CK情報伝達におけるType-B ARRの機能に関する遺伝学的な解析を行った。その結果、arr1-4 arr10-5 arr12-1三重欠損変異体は根の伸長阻害、カルスからのシュート分化、CK応答性遺伝子発現等においてCK非感受性を示した。また、種子の肥大、主根形成不全と不定根の形成、根の維管束分化の異常、茎頂・根端分裂組織領域の減少が観察された。これらの表現型はCK受容体(AHK)三重欠損変異体(ahk2/3/4)に極めて類似していた。以上の結果より、7種類のType-B ARRの中で、ARR1、ARR10、ARR12がCK初期情報伝達経路において必須の役割を担っていることが示唆された。今後、これらの制御分子を利用してサイトカイニン情報伝達が活性化されている領域を変化・調節することにより分化を規定するための細胞間情報伝達におけるサイトカイニンの役割について知見を得たいと考えている。

细胞分裂素（CK）是一种重要的植物激素，参与植物生长和分化的各个方面，例如细胞分裂、分化和芽形成。 CK信息转导的初始反应由AHK（CK受体）→AHP→B型ARR（转录因子）组成的磷酸中继系统控制。已知拟南芥中有11个B型ARR，但它们的功能重叠和功能划分尚有许多未知数。我们通过T-DNA插入突变创建了B型ARR的多个缺失突变体，并对B型ARR在CK信号转导中的功能进行了遗传分析。结果，arr1-4 arr10-5 arr12-1 三重缺失突变体在根伸长、愈伤组织芽分化和 CK 响应基因表达的抑制方面表现出 CK 不敏感性。此外，还观察到种子增大、主根形成和不定根形成不完全、根维管束分化异常以及茎尖和根分生组织区域减少。这些表型与 CK 受体 (AHK) 三重缺失突变体 (ahk2/3/4) 非常相似。上述结果表明，7种B型ARR中，ARR1、ARR10和ARR12在CK早期信号转导通路中发挥着重要作用。未来，我们希望利用这些调节分子来改变和调节细胞分裂素信号传导激活的区域，从而了解细胞分裂素在细胞间信号传导中调节分化的作用。