複合葉の作り方:トマトの葉構造の遺伝子操作
D Hareven1, T Gutfinger, A Parnis
1Department of Biology, Technion-Israel Institute of Technology, Haifa, Israel.
Cell
|March 8, 1996
まとめ
この研究では,トウモロコシのNotted-1 (Kn1) 遺伝子が複合葉の多数の葉片を誘発できるが,単葉の葉片のみに不形成を引き起こすことが明らかになり,葉の形には異なる発達プログラムがあることを示唆している.
科学分野:
- 植物生物学 植物生物学
- 発達遺伝学 発達遺伝学
- モルフォゲネシス (Morphogenesis) モルフォゲネシスとは
背景:
- 葉の複雑さは,単純であろうと複合であろうと,重要な植物形態学的特徴である.
- 葉の発達の遺伝的基礎を理解することは,植物科学にとって極めて重要です.
研究 の 目的:
- 単一葉と複合葉の違いの根底にある遺伝的メカニズムを調査する.
- 葉の発達におけるトウモロコシのNotted-1 (Kn1) 遺伝子の役割とその葉の複雑性との相互作用を決定する.
主な方法:
- トマト (Solanum lycopersicum) のトマトのNotted-1 (Kn1) 遺伝子を利用し,葉の複合性に影響する変異がある.
- 複合葉植物と単葉植物 (トマトとアラビドプシス・タリアナ) の葉の形状に Kn1 の誤表現の影響を分析した.
- トマト Kn1 ortholog の表情パターンを葉の原始種で調べる.
主要な成果:
- トマトにおけるKn1の誤発現は,複合葉で,繰り返し単位に編成された,最大2000の小葉の形成を誘導した.
- 対照的に,単葉 (アラビドプシスまたは単葉トマト変異体) での Kn1 の誤発現は,不整形を引き起こしたが,葉の枝分かれは起こさなかった.
- トマトの Kn1 ortholog は,アラビドプシスの同類種とは異なり,葉のプリモルディアで発現した.
結論:
- 主要葉の付属体の発達プログラムは,Kn1誤表現への反応を決定し,単純な葉と複合葉の異なる結果につながります.
- これは,単純な葉の構造と複合葉の構造の発展の基礎となるのは,異なる遺伝的経路であることを示唆しています.
- 葉の形態の二分性は,葉の発達初期に異なる遺伝子調節によって制御される可能性が高い.
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