苗条(シュート)分化におけるサイトカイニン情報伝達系の研究

细胞分裂素信号转导系统在芽分化中的研究

基本信息

批准号：
07854052
负责人：
柿本辰男
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

目的植物のカルスに植物ホルモンであるサイトカイニンを作用させるとシュート(苗条;茎と葉)が再生する。私達の研究目的はサイトカイニンによるシュート再生を分子レベルで理解することである。成果1)野生型シロイヌナズナのカルス50,000個のゲノムDNAに強力な外来エンハンサーをランダムに導入し、過剰発現型遺伝子タギングをおこなった。サイトカイニン情報伝達における重要な遺伝子の近くにエンハンサーが挿入されたならサイトカイニン非依存的にシュート誘導が起きると期待される。この方法により、サイトカイニン非依存的にカルスの増殖、緑化およびシュート再生をする変異体(cki;cytokinin independent変異体)を5系統、サイトカイニン非依存的にシュートを再生する変異体(msh;many shoot変異体)を1系統得た。後者の変異体ではシュート誘導のみが非常に活性化されており、極端な場合、その種子から育った植物の葉柄や子葉などからは多くの不定芽が発生する。cki変異体の一つcki1変異体より過剰発現によりサイトカイニン非依存性を与えるCKI1遺伝子とその完全長cDNAをクローニングし、その産物がツ-コンポーネントシステムのセンサーであるヒスチジンキナーゼに属することがわかった。ヒスチジンキナーゼは情報センサーとして働いていることが多いので、CKI1遺伝子産物が、サイトカイニン受容体である可能性を含めて、今後その機能解明をおこなう。2)EMSで突然変異原処理をした後、自家受粉して得た世代のシロイヌナズナ80,000個体のスクリーニングを行ない、カルス誘導と葉緑体の発達に関して、外から与えたサイトカイニンに対して反応性の上昇した突然変異体を8系統分離した。これらのうち5系統は同一遺伝子座の変異体であり、単一遺伝子座における劣性の変異体で、染色体1番の上部のマーカーと強く連鎖していた。今後、生理学的研究により変異に対応する遺伝子の機能を調べるとともに、遺伝子のクローニングを行う。

当植物激素细胞分裂素作用于目标植物的愈伤组织时，芽（慢慢；茎和叶）再生。我们的研究目的是了解分子水平上细胞分裂素的芽再生。结果1）将强大的外国增强剂随机引入野生型拟南芥愈伤组织的50,000个基因组DNA中，并进行了过表达的基因标记。预计，如果在细胞分裂素信号传导中插入增强子附近的增强子，则将以细胞分裂素非依赖性的方式发生射击诱导。通过这种方法，五个突变体（CQUI；细胞分裂素独立的突变体）以细胞分裂素独立的方式增殖，绿色和芽的再生，以及以细胞分裂素独立的方式再生芽的一种突变体（MSH；许多芽突变体）。在后一种突变体中，仅芽诱导是高度激活的，在极端情况下，许多无定形芽来自种子生长的植物的叶柄和子叶。 CKI1基因由于CKI突变体的过表达而赋予细胞分裂素非依赖性的特性，并被克隆到其全长cDNA，并且发现其产物属于组氨酸激酶，这是T组分系统的传感器。组氨酸激酶通常充当信息传感器，现在我们将阐明它们的功能，包括CKI1基因产物是细胞分裂素受体的可能性。 2）在用EMS处理诱变后，筛选了通过自花授粉获得的80,000个拟南芥，并分离出对外部给出的细胞分裂素反应性增加的八个突变体与愈伤组织诱导和叶绿体发育有关。其中，五个线是相同基因座的突变体，单个基因座的隐性突变体，并与染色体1顶部的标记密切相关。将来，生理研究将用于研究与突变相对应的基因的功能，并克隆基因。