デンプン貯蔵細胞分化特異的に発現するKH-RNA結合ドメインを持つ遺伝子の解析

分析淀粉储存细胞分化中特异表达的具有 KH-RNA 结合域的基因

基本信息

批准号：
15770039
负责人：
宮沢豊
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は,本研究課題で解析を行っている遺伝子が,植物体内でどのような生命現象に関与しているのかを推定するために,植物体内においてデンプン貯蔵細胞分化,および脱分化を植物体内で検証できる実験系の構築とそれを制御する遣伝子の特定を進めた.これまでに,シロイヌナズナでは,水分屈性発現時に根端のデンプンを蓄積する細胞群であるコルメラ細胞においてアミロプラスト脱分化がおこることが示されている.そこで,この水分屈性発現過程においてコルメラ細胞内でどのような変化が起こることにより,デンプン貯蔵細胞の脱分化が起こるのかを観察により解析するとともに,当該遺伝子との関係の解析を試みた.その結果,テクノビット7100樹脂を用いた光学顕微鏡観察により,水分勾配刺激によりまず,デンプン貯蔵細胞内の液胞化が進行することが観察され,それに伴い細胞内デンプン粒が消失していくことが観察された.また,この現象は水分ストレスを与えるだけでも生じることも同時に観察された.さらに,この現象を担う生体内因子の探索を,種々の生体内因子を阻害する薬剤処理により行ったところ,カルシウムイオンのキレート剤であるEGTAを与えたときにデンプン粒消失が抑制されることが見いだされた.これらの結果を踏まえ,これらの現象と当該遺伝子との関係の解析を開始したが,現在のところ明瞭な結果は得られなかった.その原因としては,本研究で着目している遺伝子のホモログが関与していると考えられ,現在それらの種子もあわせて解析を行っている.これまでのデンプン貯蔵細胞分化,脱分化過程の研究成果について,総説集"Tobacco BY-2 cells, a new treatise"に発表を行うとともに,デンプン貯蔵細胞分化の有無で制御される植物の生理現象として,茎の回旋転頭運動があることを見いだし,この成果についても米国科学アカデミー紀要に発表した.

今年，为了估计本研究项目分析的基因在植物体内参与了什么样的生物现象，我们将研究植物体内淀粉储存细胞的分化和去分化，我们构建了一个可以进行的实验系统。验证并鉴定了控制它的基因。到目前为止，在拟南芥中，我们已经报道了小柱细胞中的酶，小柱细胞是一组在表达向水性时在根尖积累淀粉的细胞。已经表明发生了髓质体去分化，因此，我们观察并分析了在这种亲水表达过程中小柱细胞内发生的变化导致了淀粉储存细胞的去分化。因此，我们尝试分析与该基因的关系。发现，通过使用Technovit 7100树脂的光学显微镜观察，水梯度刺激首先刺激了淀粉储存细胞中的液体。观察到液泡化进行，并且细胞内淀粉颗粒随之消失。还观察到即使施加水分胁迫也会发生这种现象，我们通过用抑制各种生物因素的药物治疗来寻找导致这种现象的生物因素。，并发现当给予钙离子螯合剂 EGTA 时，淀粉颗粒的损失受到抑制。基于这些结果，我们已经开始分析这些现象与相关基因之间的关系，但迄今为止尚未获得明确的结果。其原因被认为是本研究的重点。参与其中，我们目前也在分析这些种子。对过去关于淀粉储存细胞分化和去分化过程的研究结果的回顾可以在“烟草”系列中找到。 BY-2细胞的新论文”，发现茎旋转头部运动是植物中的一种生理现象，由淀粉储存细胞分化的存在与否控制，这一结果也发表在美国国家科学院院刊上发表在美国杂志上。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Momoyama Y, Miyazawa Y, Miyagishima S, Mori T, Misumi O, Kuroiwa H, Kuroiwa T: "The division of pleomorphic plastids with multiple FtsZ rings in tobacco BY-2 cells."European Journal of Cell Biology. 82. 323-332 (2003)

Momoyama Y、Miyazawa Y、Miyagishima S、Mori T、Misumi O、Kuroiwa H、Kuroiwa T：“烟草 BY-2 细胞中具有多个 FtsZ 环的多形质体的分裂。”欧洲细胞生物学杂志。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Shoot circumnutation and require winding movements require gravisensing cells.

拍摄旋转并需要缠绕运动需要重力感应单元。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 102
影响因子：
0
作者：
Miyazawa Y;Takahashi H;Shimizu M 他;Kitaya Y 他;Kitazawa D 他
通讯作者：
Kitazawa D 他

Miyazawa Y, Sakai A, Kuroiwa T, Yoshida S: "Establishment of an amyloplast inducing system using cultured tabacco BY-2 cells."Journal of Applied Glycoscience. 50. 306-307 (2003)

Miyazawa Y、Sakai A、Kuroiwa T、Yoshida S：“使用培养的烟草 BY-2 细胞建立淀粉体诱导系统。”应用糖科学杂志。