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発生:流出依存性のオーキシン勾配がシロイヌナズナの頂端-基底軸を決定する

Nature 426, 6963 doi: 10.1038/nature02085

植物の軸形成は動物と同様に胚発生の初期に起こる。しかし、その基礎となる機構は不明である。本論文では、植物の頂端-基底軸形成の最初の過程である接合体の非対称分裂により、シグナル伝達分子オーキシンを輸送する基底細胞と、オーキシンに反応する頂端細胞が形成されることを報告する。このような頂端-基底方向のオーキシン活性勾配は、頂端側の胚構造の特異化を誘導し、オーキシン流出にかかわる、これまで知られていなかった成分で基底細胞の頂端側に位置するPIN7によって能動的に維持される。これに続いて、発生過程で調節されて起こるPIN7の極性の反転と、極方向へのPIN1の局在開始が、根の極を特異化するためのオーキシン勾配を再編成する。またpinの4重変異体の解析から、PIN依存性輸送が胚軸形成に不可欠な機構であることがわかった。以上の結果は、細胞の極性の決定、オーキシンの極方向への流出、局所的なオーキシン応答が、胚の頂端-基底軸の形成を導くことで植物成体の軸性を決定する仕組みを示唆している。

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