植物の交雑と倍数体形成を介した種分化の分子機構解明

通过植物杂交和多倍体形成阐明物种形成的分子机制

• 批准号: 14087205
• 负责人: 長谷部 光泰
• 金额: $ 59.26万
• 依托单位: National Institute for Basic Biology (2004-2007)Okazaki National Research Institutes (2002-2003)
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14087205/
• 关键词: 倍数体; MADS-box; 花粉管; ガイダンス; レセプターカーネイス; 閉鎖花; 解放花; タネツケバナ; 種分化; シロイヌナズナ; レセプターカイネース; 花粉管ガイダンス; MADS-box遺伝子; 花粉; マイクロアレイ; 染色体; 巨大化; 細胞サイズ; 花粉管誘導因子

(1)シロイヌナズナ花粉管ガイダンス因子の探索と機能解析(a)花粉管ガイダンス異常が観察された8x9について昨年度野生型とのバッククロスを行った個体の観察を行い、候補RLKがこの表現型の責任遺伝子であることを確かめた。(b)アニリンブルー染色、切片観察により、花粉管伸長停止点を特定できた。(c)GFP融合タンパク質を用いて細胞内局在を調べ、膜上にあることがわかった。(d)リガンド探索にはいたらなかった。(2)MIKC^*型MADS-box遺伝子の花粉管伸長制御の分子機構解明(a)MIKC^*型MADS-box遺伝子の4重遺伝子破壊体についてマイクロアレイによって野生型花粉との遺伝子発現様式の違いを調べた。(b)in vivoでの花粉管伸長動態を観察し、これら遺伝子の花粉管ガイダンス、伸長における機能を推定し、現在論文作成中である。(3)受精効率に関わるヒメツリガネゴケMADS-box遺伝子の機能解析(a)6重遺伝子破壊株において、野生型と比べて受精効率が減少した理由を解明する。葉表面のワックス量を葉緑素の抽出効率から算定した。さらにアブシジン酸との関連植物ホルモンとの関連が示唆された。(4)ドクダミの花弁進化の分子機構(a)ドクダミ、ドクダミの花弁が葉化したミドリドクダミ、全ての苞が花弁化したヤエドクダミの花原基を用いて、in situハイブリダイゼーションによって、花弁形成に関わるMADS-box遺伝子ホモログの発現様式を調べた。その結果、花弁化するしないに関わらず、苞原基で花器官形成遺伝子が発現しているという予想外の結果を得た。このことから、ドクダミ下部苞の花弁化は花器官形成遺伝子のリクルートではなく、器官サイズを制御するような遺伝子の進化によって生じた可能性が高いことがわかった。

（1）对拟南芥花粉管引导因素的搜索和功能分析（a）我们观察到了去年在8x9上与野生型相反的个体，在那里观察到了异常的花粉管指导，并确认了候选RLK是该表型的负责基因。 （b）通过苯胺蓝色染色和截面观测来鉴定花粉管延伸的点。 （c）使用GFP融合蛋白检查细胞内定位，并发现在膜上。 （d）我不在配体搜索中。 （2）阐明Mikc^* - 类型MIKC^* - MADS-BOX基因的花粉管扩展的分子机制（A）通过微阵列用于Mikc^* - MIKC型基因的四倍体基因中的野生型花粉基因表达模式的差异。 （b）我们观察到体内花粉管的扩展动力学，估计这些基因伸长的花粉管指导和功能，并且目前正在准备中。 （3）与施肥效率有关的MADS-box基因的功能分析（a）我们将澄清为什么与野生型相比，六基因破坏菌株中的受精效率降低了。根据叶绿素的提取效率计算叶子表面上的蜡量。此外，有人建议它与脱落酸和植物激素有关。 （4）使用MADS-box基因的花朵原始的MADS-Box基因同源物的瓣瓣演化的分子机制，其中所有片的所有片都被彩绘了，我们研究了MADS-Box基因同源物的表达模式。结果，我们获得了意想不到的结果，即无论是彩绘，花了花器的基因是在片段上表达的。这表明，胸腔器官发生的下片的彩色化可能是由于调节器官大小而不是募集花器官发生基因的基因的进化所致。

项目成果

Nishiyama, T., Fujita, T., Shin-I, T., Seki, M., Nishide, H., Uchiyama, I., Kamiya, A., Carninci, P., Hayashizaki, Y., Shinozaki, K., Kohara, Y., Hasebe, M.: "Comparative genomics of Physcomitrella patens gemetophytic transcriptome and Arabidopsis thalian

Nishiyama, T.、Fujita, T.、Shin-I, T.、Seki, M.、Nishide, H.、Uchiyama, I.、Kamiya, A.、Carninci, P.、Hayashizaki, Y.、Shinozaki, K

Kofuji, R., Sumikawa, N., Yamasaki, M., Kondo, K., Ueda, K., Ito, M., Hasebe, M.: "Evolution and divergence of MADS-box gene family based on genome wide expression analyses."Mol.Biol.Evol.. 20. 1963-1977 (2003)

Kofuji, R.、Sumikawa, N.、Yamasaki, M.、Kondo, K.、Ueda, K.、Ito, M.、Hasebe, M.：“基于全基因组表达的 MADS-box 基因家族的进化和分化

H. Genes for the peptidoglycan synthesis pathway are essential for chloroplast division in moss

H. 肽聚糖合成途径的基因对于苔藓叶绿体分裂至关重要

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103
• 作者: Machida;M.;Takechi;K.;Sato;H.;Chung;S.J.;Kuroiwa;H.;Takio;S.;Seki;M.;Shinozaki;K.;Fujita;T.;Hasebe;M.;Takano;H.
• 通讯作者: H.

Characterization of MADS-box genes in charophycean green alga and its implication for the evolution of MADS-box genes.

轮藻类绿藻中 MADS-box 基因的特征及其对 MADS-box 基因进化的意义。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 102
• 作者: Tanabe Y;Hasebe M;他
• 通讯作者: 他

Ishikawa, H., Ueno, Y., Semiarti, E., Onouchi, H., Kojima, S., Hasebe, M., Soma, T., Ikezaki, M., Machida, C., Machida, Y.: "The ASYMMETRIC LEAVES2 Gene of Arabidopsis thaliana, required for formation of a symmetric flat leaf lamina, encodes a member of a

石川，H.，上野，Y.，塞米蒂，E.，小内，H.，小岛，S.，长谷部，M.，相马，T.，池崎，M.，町田，C.，町田，Y.：