ヒメツリガネゴケを用いた茎頂分裂組織形成、維持、器官形成に関する分子機構の解明

使用立碗藓阐明茎尖分生组织形成、维持和器官形成的分子机制

基本信息

批准号：
13017218
负责人：
長谷部光泰
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13017218/
关键词：
茎頂分裂組織ヒメツリガネゴケ KNOX MADS HD-Zip ホメオボックス仮根

项目摘要

(1)PpKNOX1-GUS融合タンパク質は受精前の卵細胞で細胞質に、受精後は受精卵の核で発現が見られ、その後胞子体の分裂組織周辺で発現が維持されることがわかった。GFP-PpKNOX1でも同じ結果が得られた。一方、配偶体世代(原糸体・茎葉体)の頂端分裂組織では発現が検出されなかった。このことから、KNOX遺伝子は胞子体世代の茎頂分裂組織のみで機能していることがわかった。(2)仮根は茎葉の表皮細胞から分化し、オーキシンによってその形成が誘導されることがわかった。PpHB7遺伝子破壊体は仮根形成数、位置には影響が見られないが、形成される仮根では、色素沈着が少なく、葉緑体数が増え、葉緑体の大きさもおおきくなることがわかった。このことからPpHB7遺伝子は仮根細胞分化を制御していることがわかった。(3)茎葉体茎頂分裂組織で発現の見られるApi2ラインはユビキチン様遺伝子をトラップしていることがわかった。詳細な発現場所、遺伝子破壊体の表現型を観察中。茎葉体茎頂、原糸体頂端細胞で強い発現のみられる#21ラインは、約130残基のアミノ酸をコードする低分子タンパク質であることがわかった。シロイヌナズナにも1つオーソログがあり、茎頂分裂組織で強く発現していることがわかった。(4)cDNAアクチベーション系は、全長cDNAライブラリーの5'、3ユ両側からのEST data baseを作成し、順次、各cDNAをヒメツリガネゴケ内で過剰発現させ、変異体を単離する方法である。(1)未処理、(2)オーキシン処理、(3)サイトカイニン処理した原糸体、茎葉体を含むサンプル由来の平均化全長cDNAライブラリーを用いて、ESTクローンを順次プロトプラストで過剰発現させ、分裂異常のおこるcDNAを選抜している。これまで約1000cDNAについて一過的過剰発現を行い、約20の候補cDNAを得た。

(1)发现PpKNOX1-GUS融合蛋白在受精前在卵细胞的细胞质中表达，受精后在受精卵的细胞核中表达，然后维持在孢子体分生组织周围。使用 GFP-PpKNOX1 获得了相同的结果。另一方面，在配子体世代（原丝体和芽）的顶端分生组织中没有检测到表达。这表明KNOX基因仅在孢子体一代的茎尖分生组织中发挥作用。 (2)假根由芽和叶的表皮细胞分化而来，其形成是由生长素诱导的。在PpHB7基因破坏的植物中，没有观察到对形成的假根的数量或位置的影响，但形成的假根的色素沉着较少，叶绿体数量增加，并且叶绿体尺寸较大。这表明PpHB7基因控制假根细胞分化。 (3) 在茎尖分生组织中表达的 Api2 系被发现可以捕获泛素样基因。我们目前正在观察基因破坏植物的详细表达位置和表型。 #21系在芽顶端细胞和原丝体顶端细胞中强烈表达，被发现是编码大约130个氨基酸残基的低分子蛋白质。拟南芥也有一种直系同源物，被发现在芽顶端分生组织中强烈表达。 (4)cDNA激活系统是从全长cDNA文库的5'侧和3'侧创建EST数据库，使各cDNA在带状立碗藓中依次过表达并分离突变体的方法。使用源自含有（1）未处理的、（2）生长素处理的和（3）细胞分裂素处理的原丝和芽的样品的平均全长cDNA文库，EST克隆在原生质体中依次过表达并分裂。导致异常。到目前为止，已有约1000个cDNA被瞬时过表达，并获得了约20个候选cDNA。