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シロイヌナズナの維管束分化におけるサーモスペルミンの作用機構の解析

Research Project

Project/Area Number 13J02857
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 植物分子生物・生理学
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

吉本 香織  岡山大学, 自然科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsサーモスペルミン / 木部分化 / オーキシン / シロイヌナズナ
Outline of Annual Research Achievements

維管束木部は陸上植物の成長および形態形成において大変重要な組織である。以前の解析より、サーモスペルミンが合成されると、転写因子SAC51を介して、オーキシンによって誘導される維管束木部分化を抑制すると考えられる。本年度はサーモスペルミンによる木部分化の制御機構についてさらに解明するため、サーモスペルミン合成阻害剤 (ザイレミン)を用いて以下の実験を行った。

ザイレミン添加による茎伸長への影響を調べるために、シロイヌナズナ野生株の茎頂部に毎日ザイレミンを添加すると、茎の伸長が抑制され、acl5変異株に似た表現型となった。さらに、ザイレミン処理の有無に基づく高速シーケンサー解析を行ったところ、以前の研究においてacl5変異株のマイクロアレー解析で発現が増加した遺伝子について、その多くの遺伝子が今回の解析でのザイレミン処理においても発現が増加していた。また、オーキシンとザイレミンの効果について、以前の解析で使用した2,4-D IOEを用いて遺伝子発現について解析を進めたところ、サーモスペルミン合成に直接関わるACL5、SAMDC4遺伝子や、木部分化を誘導する転写因子でACL5の発現を直接正に制御していると考えられているATHB8の発現は、ザイレミンや2,4-D IOEの単独処理に比べて、同時処理で非常に高い発現の誘導が認められた。
以上の結果より、ザイレミンがサーモスペルミン合成阻害剤として有効に活用できることが分かった。本研究における成果は、サーモスペルミンの詳細な作用機構の解明へと導く重要な手がかりとなると考えられるとともに、今後他の植物へ応用することによって、木質バイオマスへの貢献が期待できる。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Mutations in ribosomal proteins, RPL4 and RACK1, suppress the phenotype of a thermospermine-deficient mutant of Arabidopsis thaliana.2015

    • Author(s)
      Jun-Ichi, Kakehi., Eri, Kawano., Kaori, Yoshimoto., Qingqing, Cai., Akihiro, Imai., Taku, Takahashi.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 10

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Thermospermine modulates expression of auxin-related genes in A rabidopsis2014

    • Author(s)
      Wurina Tong
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Metabolism and Chemodiver sity

      Volume: (印刷中) Pages: 94-94

    • DOI

      10.3389/fpls.2014.00094

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 維管束分化のケミカルバイオロジー2015

    • Author(s)
      本瀬 宏康、吉本 香織、小林 千華、林 謙一郎、能年 義輝、高村 浩由、門田 功、高橋 卓
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京農業大学(東京)
    • Year and Date
      2015-03-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるザイレミン応答のトランスクリプトーム解析2015

    • Author(s)
      吉本香織、坂本智昭、倉田哲也、本瀬宏康、高橋卓
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京農業大学(東京)
    • Year and Date
      2015-03-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるサーモスペルミンを介した道管分化の抑制制御2015

    • Author(s)
      吉本香織、高村浩由、門田功、本瀬宏康、高橋卓
    • Organizer
      日本ポリアミン学会第6回年会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学(東京)
    • Year and Date
      2015-01-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 木部分化制御におけるサーモスペルミンの作用機構2014

    • Author(s)
      高橋卓、吉本香織、ウリナ、懸樋潤一、本瀬宏康
    • Organizer
      日本植物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      明治大学(神奈川)
    • Year and Date
      2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナの道管分化に対するサーモスペルミン合成阻害剤の効果2014

    • Author(s)
      吉本 香織
    • Organizer
      第55回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山, 富山
    • Year and Date
      2014-03-18
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] サーモズペルミン合成阻害剤によるシロイヌナズナ道管分化機構の解析2014

    • Author(s)
      吉本 香織
    • Organizer
      日本ポリアミン学会 第5回年会
    • Place of Presentation
      銚子, 千葉
    • Year and Date
      2014-01-24
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] SAC51mediates thermospermine-dependent repression of xylem proliferation2013

    • Author(s)
      Kaori Yoshimoto
    • Organizer
      24th International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Sydney, Australia
    • Year and Date
      2013-06-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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