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虫こぶ形成現象から果実形成のなぞを解く

Research Project

Project/Area Number 23K26870
Project/Area Number (Other) 23H02177 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 38060:Applied molecular and cellular biology-related
Research InstitutionKyoto Prefectural University

Principal Investigator

佐藤 雅彦  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (20283575)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平野 朋子  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (20724496)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2023: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
Keywords果実形成 / 虫こぶ形成機構 / 細胞の形態形成 / シロイヌナズナ / 細胞骨格 / 細胞膜結合型受容体キナーゼ
Outline of Research at the Start

本研究では,果実形成の際に受精卵から分泌される植物CAPペプチドの同定と子房側に存在するCAPR,および下流のシグナリング経路の同定により,果実形成シグナリング経路の全貌を解明する。具体的には,果実形成に関与する分子について,(1) CAPペプチドとCAPRの結合特性の解析を行う。(2) CAP-CAPRシグナリング経路を,各段階別に分類する。(3) それぞれの分類群ごとに,バイオインフォマティクス,生化学,細胞生物学,分子生物学的手法を組み合わせた解析を行う。

Outline of Annual Research Achievements

【CAP遺伝子変異体とCAPR変異体の表現型解析】果実で発現するCAPの二重変異体及びCAPRの二重変異体において,果実形成過程における影響を調べた。具体的には,これらの変異体におけるシロイヌナズナの果実である長角果の発達を,発達初期段階から,細胞分裂の様式,細胞の形態,長角果の全体形態などを詳細に解析した。その結果,シロイヌナズナの花器官で高発現すると考えられるCAP (At1g01310)は,柱頭と花粉子房上部の花粉管に発現していることがわかった.また胚珠に到達した花粉管でも発現が見られた。また,シロイヌナズナの花器官で高発現すると考えられるCAPR (At1g51805)の組織発現を確認するため,GUS染色を行い光学顕微鏡及び実体顕微鏡で観察を行った.観察の結果,CAPRは花柱,子房,花糸,がく片,花柄,花弁の組織で発現することがわかった。さらに子房を開いて観察すると,子房を半分に仕切り胚珠や,種柄に繋がる隔壁でも発現が確認できた 。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

【研究項目1:CAP遺伝子変異体とCAPR変異体の表現型解析】, 【研究項目2:種子側CAP ペプチドと子房側CAPRの結合の確認】 , 【研究項目3:CAPRの細胞内局在性の解析と果実発達時の挙動の解析】 , 【研究項目4:CAPRの下流のシグナリング経路の解析】 の4つの研究項目のうち,本年度は,【研究項目1】,  【研究項目3】,【研究項目4】を中心に研究を実施し,本年度の当初の研究計画をほぼ達成できた.一方,【研究項目2:種子側CAP ペプチドと子房側CAPRの結合の確認】については,十分に研究を実施できなかったため,今回の自己評価となった.

Strategy for Future Research Activity

【研究項目1:CAP遺伝子変異体とCAPR変異体の表現型解析】, 【研究項目2:種子側CAP ペプチドと子房側CAPRの結合の確認】 , 【研究項目3:CAPRの細胞内局在性の解析と果実発達時の挙動の解析】 , 【研究項目4:CAPRの下流のシグナリング経路の解析】 の4つの研究項目のうち,【研究項目1】,  【研究項目3】,【研究項目4】については,概ね,順調に研究が進んでいる。【研究項目2】 について,昨年度は,実施しなかったため,今年度は,【研究項目2】 を中心に研究を実施する。

Report

(1 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Golgi apparatus-localized CATION CALCIUM EXCHANGER4 promotes osmotolerance of Arabidopsis2023

    • Author(s)
      Kanamori Kazuki、Nishimura Kohji、Horie Tomoaki、Sato Masa H、Kajino Takuma、Koyama Takashi、Ariga Hirotaka、Tanaka Keisuke、Yotsui Izumi、Sakata Yoichi、Taji Teruaki
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 194 Issue: 2 Pages: 1166-1180

    • DOI

      10.1093/plphys/kiad571

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The SYP123-VAMP727 SNARE complex delivers secondary cell wall components for root hair shank hardening in Arabidopsis2023

    • Author(s)
      Hirano Tomoko、Ebine Kazuo、Ueda Takashi、Higaki Takumi、Watanabe-Nakayama Takahiro、Konno Hiroki、Takigawa-Imamura Hisako、Sato Masa H
    • Journal Title

      The Plant Cell

      Volume: 35 Issue: 12 Pages: 4347-4365

    • DOI

      10.1093/plcell/koad240

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ab-GALFA, A bioassay for insect gall formation using the model plant Arabidopsis thaliana2023

    • Author(s)
      Tomoko Hirano , Ayaka Okamoto , Yoshihisa Oda , Tomoaki Sakamoto , Seiji Takeda , Takakazu Matsuura , Yoko Ikeda , Takumi Higaki , Seisuke Kimura , Masa H Sato
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 2554-2554

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29302-8

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 新規GPIアンカータンパク質PCP1の機能解析2023

    • Author(s)
      横井 友哉,平野 朋子,佐藤 雅彦
    • Organizer
      日本植物学会 第87回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナ根毛側面形成に関与する膜交通系の解明2023

    • Author(s)
      佐藤雅彦,海老根一生,上田貴志,檜垣匠,中山隆宏,紺野宏記,今村寿子,平野朋子
    • Organizer
      日本植物学会 第87回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるCAPの網羅的局在解析2023

    • Author(s)
      松澤萌,平野朋子,佐藤雅彦
    • Organizer
      日本植物学会 第87回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

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Published: 2023-04-18   Modified: 2024-12-25  

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