比較ゲノム解析視点による植物成長相制御機構の解析

从比较基因组分析角度分析植物生长期调控机制

基本信息

批准号：
20061019
负责人：
河内孝之
金额：
$ 1.6万
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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20061019/
关键词：
メリステム細胞分化細胞分裂環境応答比較ゲノム光応答

项目摘要

さまざまな光照射条件下でゼニゴケの発生過程を観察したところ、1細胞の胞子から多細胞としてメリステムをもつ葉状体への発生や切断した葉状体からの再分化過程が赤色光で促進されることがわかった。顕微鏡を用いて容易に細胞の変化を追跡できることから実験材料として極めて扱いやすい。遠赤色光照射では細胞分裂が抑制され、発芽した胞子が伸長することや、赤色光照射直後に遠赤色光を照射することで赤色光の効果が打ち消されることから、この細胞分裂と分化を制御する光受容体はフィトクロムであることがわかった。ゼニゴケから赤色光-遠赤色光受容体フィトクロム、青色光受容体フォトトロピンとクリプトクロムに対する遺伝子を単離し、それぞれが1分子種である可能性が高いことを示した。単離した遺伝子をもとに、機能欠損型や機能獲得型の形質転換系統を作出し、今後の光応答実験に利用する材料を準備した。植物の発生を制御する主要な植物ホルモンであるオーキシンと葉状体の発生や切断面の再分化過程の関係を調べた。低濃度のオーキシンでは促進、高濃度のオーキシンでは抑制という植物の生長に与える基本的な応答をゼニゴケももつこと、オーキシン、アンチオーキシン、極性輸送阻害剤の添加実験が効果的であるなど、ゼニゴケがオーキシン生理応答の観察材料としても有望であるごとがわかった。オーキシン受容体であるTIR1、信号伝達因子である、AUX/IAA、転写因子であるARFのゼニゴケオルソログ遺伝子をそれぞれが1、1、2分子種単離し、ゼニゴケのオーキシン信号伝達が基本的なものであることを分子系統樹の解析から推定した。

当我们观察地钱在各种光照射条件下的发育过程时，我们发现红光促进了单细胞孢子发育成具有分生组织的多细胞叶状体，以及从切开的叶状体再分化的过程。它非常容易用作实验材料，因为使用显微镜可以轻松追踪细胞的变化。远红光照射抑制细胞分裂，使萌发的孢子伸长，红光照射后立即照射远红光可以抵消红光的影响，而红光负责控制细胞分裂和分化。被发现是光敏色素。我们从地钱中分离出了红色-远红色光感受器光敏色素和蓝色光感受器向光素和隐花色素的基因，并表明它们都可能是单个分子物种。基于分离的基因，我们创建了功能缺陷型和功能获得型转基因株系，并为未来的光响应实验准备了材料。我们研究了生长素（一种控制植物发育的主要植物激素）与叶状体发育和切面再分化过程之间的关系。地钱对植物生长有基本的反应，在低浓度的生长素下促进生长，在高浓度下抑制生长素，添加生长素、抗生长素和极性转运抑制剂的实验发现这种材料也很有前景。作为观察生长素生理反应的材料。我们分别分离出了生长素受体TIR1、信号转导因子AUX/IAA和转录因子ARF的一种、一种和两种分子，并证明地草中的生长素信号转导是基础性的。分子系统发育树。