抄録
頂端分裂組織の最も重要な機能のひとつは、植物の一生を通じて未分化細胞を維持することである。我々は地上部形態形成に異常をきたす変異として、劣性一遺伝子座変異であるmeristem disorganization1-1(mdo1-1)変異を分離した。mdo1-1変異体の地上部では葉序や葉間期の規則性が失われ、花茎が頻繁に帯化する。頂端分裂組織における組織学的解析や各種マーカー遺伝子の発現解析結果から、変異体では頂端分裂組織において規則的な層構造が崩壊し、未分化細胞が維持できないことが判明した。さらには、幹細胞の分化や細胞死が観察された。また、変異体ではDNA二重鎖切断レベルの上昇やDNA傷害誘導性遺伝子の発現上昇、DNA傷害薬剤に対する感受性の向上が確認された。これらの結果は、変異体では恒常的なDNA傷害によって、頂端分裂組織の崩壊が生じていることを示唆する。遺伝子クローニングと相補性試験の結果、MDO1遺伝子は既知の機能ドメインを有さない比較的小さなタンパク質をコードしていることがわかった。MDO1は陸上植物にのみ広く保存されており、mdo1-1変異はこれらオーソログ間で強く保存されたアミノ酸残基に生じたミスセンス変異である。以上の結果はMDO1遺伝子が、陸上植物にとって重要かつ共通した機能である頂端分裂組織における未分化細胞の維持に深く関わっていることを示唆する。
