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Mechanisms for transmission of short-day information to root via vascular system and acquisition of tolerance to winter environment in deciduous woody plant

Research Project

Project/Area Number 20K06698
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

Satoh Shinobu  筑波大学, 生命環境系, 教授 (70196236)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords落葉樹 / 短日 / microRNA / 篩管 / 根 / 成長 / 導管液 / 休眠
Outline of Research at the Start

ポプラでは冬期に導管液中のCaやK、ショ糖、ヘキソース、導管液タンパク質が増加するが、短日条件下の根でXSP25、XSP24、ショ糖排出輸送体の発現が誘導された。しかし短日において休眠芽形成を誘導するアブシジン酸はXSPsとSWEETsの一部しか誘導しなかった。そこで短日情報を葉から根へ伝達する新たな因子の候補を探索したところ、短日の葉で発現し、カボチャ等の既存の篩管液microRNA データベースに含まれるmicroRNA が複数同定された。本研究では、葉から根への短日情報の伝達を担うmicroRNAとその標的遺伝子の機能を明らかにすることで、冬季環境への全身的な適応機構の一端を解明する。

Outline of Final Research Achievements

In poplar, a deciduous tree, bud dormancy is induced by short-day (SD) via abscisic acid in autumn, but the root dormancy was controlled by some microRNAs synthesized in leaves under SD transported through sieve tube in addition to abscisic acid. We focused on certain microRNAs and created their defective mutants and analyzed the root elongation. Moreover, RNA-seq was performed in poplar roots under LD and SD, and expression kinetics of 37271 genes were analyzed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

落葉樹は冬季環境に適応するために秋に休眠に入る。芽の休眠は秋の短日によって誘導されることが知られるが、根の成長や機能がどの様に制御されているかは分かっていなかった。本研究により、葉が受けた短日の情報が根に伝わる仕組みと根の機能制御の一端が解明された。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2021

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 短日によるポプラ根の休眠誘導におけるmicroRNAの機能2023

    • Author(s)
      廣岡慎也、小野公代、松澤杜太郎、古川純、小野道之、佐藤忍
    • Organizer
      日本植物生理学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ポプラの休眠におけるmicroRNAの長距離輸送と作用2023

    • Author(s)
      松澤 杜太郎, 廣岡 慎也, 小野公代, 古川 純, 小野道之, 佐藤忍
    • Organizer
      日本植物生理学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ポプラの短日による休眠移行におけるmicroRNAの根への長距離輸送と機能2021

    • Author(s)
      廣岡慎也、小野公代、松澤杜太郎、古川純、小野道之、佐藤忍
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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