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Molecular network of wound-induced dedifferentiation

Research Project

Project/Area Number 17K07461
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Plant molecular biology/Plant physiology
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

Iwase Akira  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (40553764)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords傷害ストレス / 細胞リプログラミング / 脱分化 / 再分化 / 転写因子 / 遺伝子発現ネットワーク / 導管要素 / 病害応答 / カルス / 再生 / 幹細胞 / 維管束形成 / 防御応答 / 転写因子ネットワーク / 分化可塑性 / 分化全能性 / 遺伝子発現解析 / 傷害応答 / 分子ネットワーク
Outline of Final Research Achievements

This study tried to elucidate which genes are involved in plants to induce cell dedifferentiation upon wounding stress. We focused on wound-inducible transcription factors and did comprehensive transcriptome analyses after injuring and after induction of the transcription factor. The results revealed that gene expression of other transcription factors known to be involved in tissue regeneration under tissue culture conditions are regulated by the transcription factor. Plus, genes involved in vascular bundle formation and disease response are regulated by the factor.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

傷を受けた生物は、傷口において傷の修復や病原菌からの防御を行う必要があるが、植物も、傷害応答性のスイッチタンパク質によって再生から防御応答にわたるまで多岐に渡る生理現象を同時に引き起こしていることが明らかとなった。この解析から選抜されてきた遺伝子には、組織培養において再生を促進する機能を持つものや、病害ストレスから身を守るための機能を持つものが多く含まれていると考えられるため、これらの遺伝子の機能を利用した応用研究も期待される。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 7 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] The Sainsbury Laboratory(英国)

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  • [Journal Article] Common Mechanisms of Developmental Reprogramming in Plants-Lessons From Regeneration, Symbiosis, and Parasitism2020

    • Author(s)
      Yasunori Ichihashi, Tsuneo Hakoyama, Akira Iwase, Ken Shirasu, Keiko Sugimoto, Makoto Hayashi
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: 11

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      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Molecular Mechanisms of Plant Regeneration2019

    • Author(s)
      Ikeuchi Momoko、Favero David S.、Sakamoto Yuki、Iwase Akira、Coleman Duncan、Rymen Bart、Sugimoto Keiko
    • Journal Title

      Annual Review of Plant Biology

      Volume: 70 Issue: 1 Pages: 377-406

    • DOI

      10.1146/annurev-arplant-050718-100434

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] WIND1 induces dynamic metabolomic reprogramming during regeneration in Brassica napus2018

    • Author(s)
      Akira Iwase, Kento Mita, David S.Favero, Nobutaka Mitsuda, Ryosuke Sasaki, Makoto Kobayshi, Yumiko Takebayashi, Mikiko Kojima, Miyako Kusano, Akira Oikawa, Hitoshi Sakakibara, Kazuki Saito, Jun Imamura, Keiko Sugimoto
    • Journal Title

      Developmental Biology

      Volume: 442 Issue: 1 Pages: 40-52

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2018.07.006

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Gene Regulatory Network for Cellular Reprogramming in Plant Regeneration2018

    • Author(s)
      Ikeuchi M, Shibata M, Rymen B, Iwase A, Bagman AM, Watt L, Coleman D, Favero DS, Takahashi T, Ahnert SE, Brady SM, Sugimoto K
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 59 Issue: 4 Pages: 770-782

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy013

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Wounding Triggers Callus Formation via Dynamic Hormonal and Transcriptional Changes2017

    • Author(s)
      Ikeuchi M, Iwase A, Rymen B, Lambolez A, Kojima M, Takebayashi Y, Heyman J, Watanabe S, Seo M, De Veylder L, Sakakibara H, Sugimoto K
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 175 Issue: 3 Pages: 1158-1174

    • DOI

      10.1104/pp.17.01035

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Wound-induced molecular network leading to plant regeneration2019

    • Author(s)
      Akira Iwase
    • Organizer
      The 3rd International Conference on “Plant Cells & Tissues In Vitro” VISCEA
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] WIND誘導による多能性獲得時の代謝産物変化とその役割2019

    • Author(s)
      岩瀬哲, 竹林有理佳, 草野都, 及川彰, 榊原均, 今村順, 杉本慶子
    • Organizer
      日本植物学会 第83回大会
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  • [Presentation] 岩瀬 哲2019

    • Author(s)
      植物の再生を司る分子メカニズム
    • Organizer
      帝京大学バイオサイエンス学科セミナー
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    • Invited
  • [Presentation] 傷口から蘇る:ストレスから植物体再生までの分子機構2018

    • Author(s)
      岩瀬 哲
    • Organizer
      植物学会第82回 大会 シンポジウム「植物細胞のリプログラミング制御 ~その鍵は動的恒常性の維持と打破にあり~」
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    • Invited
  • [Presentation] 植物の再生を司る分子メカニズム ~カルス形成は遺伝的多様性を生み出す機構!?~2018

    • Author(s)
      岩瀬 哲
    • Organizer
      変異機構研究会「第31回夏の学校」
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    • Invited
  • [Presentation] 傷害応答性転写因子による植物の再生メカニズム2018

    • Author(s)
      岩瀬 哲、池内桃子、Bart Rymen、 杉本慶子
    • Organizer
      第一回 再生学異分野融合研究会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 植物の再生を司る因子を探索し利用する2018

    • Author(s)
      岩瀬 哲
    • Organizer
      第36回 日本植物細胞分子生物学会 金沢大会 シンポジウム 「難培養植物への挑戦と新たな形質転換植物系の開発に向けて」
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    • Invited
  • [Presentation] 分化全能性を制御する仕組みと応用 [2017

    • Author(s)
      岩瀬 哲、光田展隆、池内桃子、鈴木孝征、杉本慶子
    • Organizer
      平成29年度 岡山大学資源植物科学研究所 共同研究拠点ワークショップ 『植物体再生技術とその分子基盤』
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      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Stress-induced plant cell reprogramming: Accelerators and brakes for regeneration2017

    • Author(s)
      岩瀬 哲
    • Organizer
      東京大学理学部 臨時生物科学セミナー
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      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Wound-induced cellular reprogramming in Arabidopsis2017

    • Author(s)
      Akira Iwase
    • Organizer
      FASEB-Mechanisms in Plant Development
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    • Int'l Joint Research
  • [Book] アグリバイオ 2018年10月号 特集 植物の増殖技術と生産技術-細胞培養や接ぎ木の利用ー2018

    • Author(s)
      岩瀬 哲
    • Total Pages
      102
    • Publisher
      北隆館
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 脱分化能及び再分化能が増強された形質転換植物又はその一部2020

    • Inventor(s)
      杉本慶子 アリスランボレズ 高橋達也 ダンカンコールマン 岩瀬哲
    • Industrial Property Rights Holder
      杉本慶子 アリスランボレズ 高橋達也 ダンカンコールマン 岩瀬哲
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-061954
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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