シロイヌナズナにおける篩部の発生運命決定機構の解析

拟南芥韧皮部发育命运决定机制分析

基本信息

批准号：
16J03909
负责人：
NURANI ALIF MEEM
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J03909/
关键词：
分化誘導系篩部細胞木部細胞維管束幹細胞マイクロアレイ発光イメージングシステム二光子顕微鏡レポーター遺伝子タイムラプスイメージング運命決定トラッキング篩部分化誘導系転写因子篩部関連因子プロモーターGFP SRDXリプレッサードメイン

项目摘要

背景：本研究では植物幹細胞の一つである維管束幹細胞に着目し、維管束幹細胞から木部細胞と篩部細胞への分化の過程に焦点を当てた。中でも、知見の少ない篩部分化について主に検討し、維管束幹細胞のふるまいについて考察した。方法：シロイヌナズナの葉を用いた篩部細胞の分化誘導系（Kondo et al., 2016)。この誘導系では木部細胞と篩部細胞が同時に葉肉細胞から維管束幹細胞を介して形成される。結果：①篩部分化におけるマスタ転写因子APLの解析：APL遺伝子の変異体を分化誘導系に用いて誘導前と誘導後のマイクロアレイを行い、WT と比較することにより、APLの制御を受けない、新な早期篩部関連遺伝子NAC020の同定に成功した。この遺伝子の過剰発現体においてAPLの発現が一部阻害されることを明らかにし、分化運命決定段階で作用していると考察した。(Kondo et al., 2016)②分化誘導系における維管束形成パターン解析：木部細胞を強く染色する化合物BF-170と篩部のマーカーを用いて子葉の三次元構造を観察した。その結果、子葉の向軸側に木部、背軸側に篩部がたくさん形成されることを初めて見つけた。これは葉の葉脈のパターンと一致しており、子葉の極性が維管束形成に関与しているのではないかと推測した。そこで、葉の背軸側に発現するYAB3因子の変異体を用いて解析した結果、背軸側にも木部がたくさん形成されることを発見した。また、胚軸の二次成長においても、YAB3は篩部分化を促進し、木部分化を抑制していることを見出した。（Nurani et al., 2020）今後の展望：　葉の極性がどのように維管束のパターン形成に関わるかを調べるために、葉の向軸側のと背軸側をレーザーキャプチャーマイクロダイセクションにより分離し、トランスクリプトーム解析を行った。今後はその詳細についてを解析する必要がある。

背景：在本研究中，我们关注血管干细胞（植物干细胞的一种），并重点研究血管干细胞分化为木质部细胞和韧皮部细胞的过程。特别是，我们主要研究了人们知之甚少的韧皮部分化，并讨论了血管干细胞的行为。方法：使用拟南芥叶的韧皮部细胞分化诱导系统（Kondo et al., 2016）。在该诱导系统中，木质部细胞和韧皮部细胞由叶肉细胞通过维管干细胞同时形成。结果：（1）韧皮部分化中主转录因子APL的分析：通过使用突变的APL基因作为分化诱导系统，进行诱导前和诱导后微阵列，并与WT比较，我们发现APL不受调控通过APL，我们成功鉴定了一个新的早期韧皮部相关基因NAC020。我们发现该基因过表达时APL表达受到部分抑制，并认为其在分化命运决定阶段发挥作用。 (Kondo et al., 2016) ② 分化诱导系统中维管束形成模式的分析：我们使用强染色木质部细胞的化合物 BF-170 和韧皮部标记物观察了子叶的三维结构。结果，他们首次发现子叶的近轴侧形成木质部，远轴侧韧皮部丰富。这与叶脉的模式一致，使我们推测子叶极性可能参与维管束的形成。因此，作为使用在叶子的远轴侧表达的YAB3因子的突变体进行分析的结果，我们发现在远轴侧也形成大量的木质部。我们还发现YAB3在下胚轴的次生生长过程中促进韧皮部分化并抑制木质部分化。 (Nurani et al., 2020) 未来展望：为了研究叶片极性如何参与维管束模式的形成，我们将使用激光捕获显微切割分离叶片的近轴侧和远轴侧，然后进行转录组分析。未来需要具体分析。

项目成果

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专利数量（0）

Time lapse imaging of vascular cell fate in Arabidopsis

拟南芥中血管细胞命运的延时成像

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Alif Meem Nurani; Yuki Kondo;Hiroo Fukuda
通讯作者：
Hiroo Fukuda

Tissue culture for xylem differentiation with Arabidopsis leaves.

拟南芥叶木质部分化的组织培养。

DOI：
10.1007/978-1-4939-6722-3_5
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Saito; M.; Nurani; A.M.; Kondo; Y*.;Fukuda; H*.
通讯作者：
H*.

Vascular cell induction culture system using Arabidopsis leaves (VISUAL) reveals the sequential differentiation of sieve element-like cells.

使用拟南芥叶的血管细胞诱导培养系统（VISUAL）揭示了筛元样细胞的顺序分化。

DOI：
10.1105/tpc.16.00027
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
11.6
作者：
Kondo; Y*.; Nurani; A. M.; Saito; C.; Ichihashi; Y.; Saito; M.; Yamazaki; K.; Mitsuda; N.; Ohme;Fukuda; H*.
通讯作者：
H*.

A novel factor regulating phloem differentiation identified in Arabidopsis

在拟南芥中发现了调节韧皮部分化的新因子