Analysis of tuberization by florigen activation complex

• Project/Area Number: 17K07609
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Science in genetics and breeding
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: TAOKA KEN-ICHIRO 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 特任助教 (00467698)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: フロリゲン / ジャガイモ / 塊茎形成 / FT / 植物

Outline of Final Research Achievements

The molecular mechanism for day-length dependent tuberization of potato was analyzed. Here we used a potato cultivar, andigena W553-4, because Sayaka, which we used in the previous study, showed a moderate response to photoperiod for tuberization. W553-4 showed an ideal strict response, although it has a drawback that the transformation efficiency was low. A protoplast assay showed that TFL1 and a chemical inhibitor can inhibit SP6A activity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的意義として、国内で入手可能な、ジャガイモ塊茎形成の日長応答性に優れた品種を見出した。花成誘導と同様に、TFL1がSP6Aを競合的に阻害して適切な塊茎形成が誘導される可能性を見出したことから、花成と塊茎誘導の分子機構の類似性が示唆された。さらに、フロリゲン阻害化合物が塊茎形成も阻害できることを見出したことから、塊茎形成過程を薬理学的に解析できるツールを得た。社会的意義としては、フロリゲン阻害化合物を用いて、遺伝子組み換えによらずに塊茎形成時期や収量をコントロールできる可能性が見出された。

Research Products

• [Journal Article] TFL1-Like Proteins in Rice Antagonize Rice FT-Like Protein in Inflorescence Development by Competition for Complex Formation with 14-3-3 and FD. (2018)
  • Author(s): Kaneko-Suzuki M, Kurihara-Ishikawa R, Okushita-Terakawa C, Kojima C, Nagano-Fujiwara M, Ohki I, Tsuji H, Shimamoto K, Taoka KI.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. Volume: 59 Issue: 3 Pages: 458-468
  • DOI: 10.1093/pcp/pcy021
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] フロリゲン活性化複合体阻害化合物による花成調節 (2020)
  • Author(s): 田岡健一郎，河原郁美，島谷善平，寺田理枝，辻寛之，児嶋長次郎
  • Organizer: 第６１回日本植物生理学会年会
• [Presentation] フロリゲン複合体形成を制御する化合物による花成調節 (2019)
  • Author(s): 田岡健一郎，河原郁美，島谷善平，寺田理枝，辻寛之，児嶋長次郎
  • Organizer: 第３７回日本植物細胞分子生物学会年会
• [Presentation] 高感度な発光レポーターNanoLucの植物細胞での利用 (2018)
  • Author(s): 田岡健一郎, 島谷 善平, 小川 真奈, 齋藤 洋美, 池田 洋一, 赤司 裕子、山口 公志、寺田 理枝、川崎 努、辻 寛之
  • Organizer: 第６０回日本植物生理学会年会
• [Presentation] ジャガイモ塊茎誘導におけるTFL1ホモログのアンチチューベリゲン活性の役割 (2018)
  • Author(s): 高橋賢多、齋藤亜美、張禎日、島本功、辻寛之、田岡健一郎
  • Organizer: 第５９回日本植物生理学会年会
• [Presentation] Hd3a and RCN in rice antagonize in inflorescence development through competition for complex formation with 14-3-3 and FD (2017)
  • Author(s): Ken-ichiro Taoka, Miho Suzuki, Hiroyuki Tsuji, Chojiro Kojima, Ko Shimamoto
  • Organizer: Cold Spring Harbor Asia conference on Plant Cell & Development Biology
  • Int'l Joint Research