植物の「内と外」を決める仕組みについての論文が公開されました

2024年9月20日に、Current Biology誌にて植物の「内と外」を決める仕組みについての論文が公開されました。
植物の基本的な構造は、茎や根のような円筒型です。内側の維管束と、外側の表皮とを繋ぐ平面的な内外軸をもつことが、植物のかたち作りにとって重要です。しかし、内外軸がいつ・どのように作られ始めるのかは長年の謎でした。
本論文では、シロイヌナズナにおいて、胚の最外層で働く HD-ZIP IV 転写因子群を壊すと、内外軸がうまく作れなくなることを見出しました。また、受精卵から胚が次第に作られていく様子を、ライブイメージングによって詳細に追跡した結果、受精卵の第一分裂の直後から、この転写因子群の働きによって細胞が少し横に伸び、核が細胞の底面に位置することや、その後に細胞が左右に分裂し、内外分裂に至ることを発見しました。さらに、細胞のかたちと核の位置によって、数学的に最も安定な場所に分裂面が作られることを突き止めました。
詳しくは論文をご覧ください。
論文リンク:https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.08.038
プレスリリース:https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/research/results/detail—id-52192.html

A)植物の体軸の模式図。(B)表皮で働く遺伝子(緑)と胚全体で働く遺伝子(ピンク)の発現を蛍光標識したシロイヌナズナの胚。野生型と、HD-ZIP IV転写因子群が壊れたhdg11/12 pdf2三重変異体を示す。(C)細胞膜を蛍光標識した野生型胚のライブイメージング像。時間は時:分を示す。(D)コンピュータシミュレーションによる分裂方向の推定。左右分裂する直前の野生型胚の細胞形状と核の位置をもとに、「核の中心を通り、かつ面積が最小になる分裂面」を計算すると、実際の分裂面と同様に左右分裂することが分かる。