Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
植物の花粉成熟過程において、葯の最内層のタペート細胞にプログラム細胞死(PCD)が誘導され、花粉に表面構造や栄養が供給される。イネのオートファジー欠損変異株では、タペート細胞のPCDが遅延し、花粉成熟不良となり、重篤な雄性不稔形質を示すことから、PCD制御におけるオートファジーの重要性が示唆される。タペート細胞のオートファジー動態の可視化系を構築し、定量解析した結果、PCD開始期である小胞子一核期のタペート細胞内でオートファジーが急激に誘導されることが明らかとなった。タペート細胞のPCD制御に重要な役割を果たす転写因子EAT1を中心とする転写制御ネットワーク、活性酸素種(ROS)生成酵素やROSシグナル制御因子を介したROS蓄積とオートファジーとの関連の解析を進めた。イネの葯特異的に発現するROS生成酵素の欠損変異体は類似の雄性不稔形質を示し、花粉形成不良が観察された。花粉成熟過程における葯タペート細胞内のオートファジーの制御機構とPCD過程等における生理的役割、転写制御系、ROSシグナルとの関連性について研究を進めた。一方、ごく低頻度で稔実したオートファジー欠損変異体の種子は、白濁し、くず米様の形態を示したことから、オートファジーは、イネの受精後の種子登熟過程においても重要な役割を果たす可能性が示唆される。変異体の種子の澱粉粒・胚乳等の走査・透過電子顕微鏡観察、澱粉・糖など代謝産物の比較解析、プロテオーム解析等から、オートファジー欠損変異体では胚乳内での代謝に異常が見られる可能性が示唆された。どの部位で起こるオートファジーが種子登熟に重要であるかの解明を目指して、遺伝学的解析を進めた。高温登熟等、環境ストレスによる白濁種子との比較解析を進め、種子登熟過程の環境ストレス応答とオートファジーとの関係について研究を進めた。
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Journal of Plant Research
Volume: 印刷中 Issue: 3 Pages: 419-421
10.1007/s10265-017-0937-1
Volume: 印刷中 Issue: 3 Pages: 491-499
10.1007/s10265-017-0934-4
Sustainability
Volume: 9 Issue: 10 Pages: 1854-1854
10.3390/su9101854
Plant Signaling & Behavior
Volume: 12 Issue: 9 Pages: 1365211-1365211
10.1080/15592324.2017.1365211
Journal of Virology
Volume: 91 Issue: 19 Pages: 00761-17
10.1128/jvi.00761-17
120006416011
Frontiers in Plant Science
Volume: 8 Pages: 1096-1096
10.3389/fpls.2017.01096
Plant and Cell Physiology
Volume: 58 Issue: 7 Pages: 1121-1125
10.1093/pcp/pcx085
Proceedings of the National Academy of Science, U.S.A.
Volume: 114 Issue: 7 Pages: 1282-1290
10.1073/pnas.1610212114
Bioimages
Volume: 24 Pages: 1-11
130005432499
Plant Cell and Environment
Volume: 39 Issue: 12 Pages: 2663-2675
10.1111/pce.12813
Planta
Volume: 244 Issue: 4 Pages: 831-841
10.1007/s00425-016-2545-z
Journal of Experimental Botany
Volume: 67 Pages: 3471-3479
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