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高温ストレス下における植物の生長制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 15J10478
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Plant molecular biology/Plant physiology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小泉 慎也  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords植物科学 / 高温ストレス / シロイヌナズナ / 環境ストレス
Outline of Annual Research Achievements

本研究は植物の高温ストレスに応答した伸長成長の分子機構を明らかにすることを目的とする。シロイヌナズナではHsfA1a、HsfA1b、HsfA1dの3つのHsf型転写因子が高温ストレス応答のマスター転写因子として機能することが明らかにされており、これら3つのHsfを欠損したhsfa1三重変異体では顕著に高温耐性が低下することが示されている。我々はこれまでにこの高温ストレス応答がほぼ完全に失われた変異体であるhsfa1三重変異体において、高温に応答した胚軸伸長が強く抑制されていることを見出してきた。
本年度では、先行研究で実施されたhsfa1三重変異体を用いたマイクロアレイの結果を解析し、HsfA1の下流で植物体の成長を制御する因子の探索を行った。その結果、HsfA1の下流で機能する因子として、植物ホルモンの一種であるジベレリンの合成酵素が候補因子として挙げられた。そこで高温ストレス処理を行った植物における内生ジベレリン量を、野生型シロイヌナズナおよびhsfa1三重変異体でそれぞれ定量した。その結果、高温ストレス処理によって内政ジベレリン量が増加すること、またその変動はHsfA1依存的に起こることを示唆する結果を得た。この結果をさらに検証するために、栄養成長期におけるジベレリンシグナル伝達の重要な因子であるRGAとGFPの融合タンパク質を発現する形質転換植物を作出した。RGAは細胞内のジベレリン量の増加に応答して分解されるため、一種のジベレリンセンサーとして広く用いられている。野生型、hsfa1abd三重変異体の各遺伝学的背景でGFP-RGAを発現する植物を用いて、胚軸におけるGFP蛍光の観察を行った。その結果、ジベレリンの定量実験を支持する結果が得られたため、HsfA1は高温に応答したジベレリン合成の制御にも深く関与する因子であると結論付けた。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] The transcriptional cascade in the heat stress response of Arabidopsis is strictly regulated at the expression levels of transcription factors.2016

    • Author(s)
      Ohama N, Kusakabe K, Mizoi J, Zhao H, Kidokoro S, Koizumi S, Takahashi F, Ishida T, Yanagisawa S, Shinozaki K, and Yamaguchi-Shinozaki K.
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: 28(1) Issue: 1 Pages: 181-201

    • DOI

      10.1105/tpc.15.00435

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 高温ストレス下における植物の生長制御機構の解明2017

    • Author(s)
      小泉慎也、城所聡、中嶋正敏、大濱直彦、浅見忠男、篠崎一雄、篠崎和子
    • Organizer
      第58回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県 鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular mechanism of plant growth regulation under high temperature2016

    • Author(s)
      Shinya Koizumi, Satoshi Kidokoro, Naohiko Ohama, Masatoshi Nakajima, Tadao Asami, Kazuo Shinozaki, Kazuko Yamaguchi-Shinozaki
    • Organizer
      the Cold Spring Harbor Asia conference on Latest Advances in Plant Development & Environmental Responses
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台(兵庫県 淡路市)
    • Year and Date
      2016-11-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高温ストレス下における植物の生長制御機構の解明2016

    • Author(s)
      小泉慎也,城所聡,大濱直彦,中嶋正敏,篠崎一雄,篠崎和子
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2016-03-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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