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ROS応答性転写因子による新たな根の成長制御メカニズム

Publicly Offered Research

Project AreaMultidimensional Exploration of Logics of Plant Development
Project/Area Number 16H01238
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionMeijo University

Principal Investigator

塚越 啓央  名城大学, 農学部, 准教授 (30594056)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
KeywordsROSシグナル / 転写因子 / 遺伝子発現ネットワーク / 根の成長制御 / 植物病害応答 / 側根の発生 / ROS / 転写ネットワーク / 根の成長発達 / 極長鎖脂肪酸 / 発生・分化 / 発現制御 / ネットワーク
Outline of Annual Research Achievements

植物の根の成長制御には活性酸素種(ROS)が重要な役割を果たしている。ROSのシグナル分子としての役割を理解することは新たな植物成長制御系の発見に繋がると考え、本研究課題では根の伸長制御に関わる新規のROSシグナル伝達機構、特に転写ネットワークを紐解くことを第一の目的とした。
本年度までに、ROS応答性転写因子であるMYB30の詳細な解析を進めている。MYB30は極長鎖脂肪酸(VLCFA)の輸送に関わる遺伝子であるLTP5,LPTG1, LTPG2 の発現を直接正に制御することで根の細胞伸長をコントロールしていることがわかった。さらにMYB30誘導発現株を用いたイメージング解析からも、MYB30によって起動される遺伝子発現ネットワークが根の伸長を抑制することがわかった。また、MYB30は植物病害応答時に免疫応答を活性化する因子としての報告もあった。病害応答時のMAMPエリシターであるFLG22で処理すると、植物の根の伸長は抑制される。しかし、myb30変異株や、その下流因子であるltpg2変異株ではその抑制度合いが緩和され、また、MYB30やその下流因子はFLG22によって発現誘導されることが明らかになった。この時の根におけるROSレベルは野生型株とmyb30変異株中で変化なく、FLG22によって誘導される細胞内ROSレベルの変化がMYB30遺伝子発現ネットワークを起動し、根の伸長を制御していることが明らかになった。以上のことから、根の細胞伸長制御と病害応答といった一見全く異なる植物成長様式がROSを介してMYB30に集約されているという新たな成長ロジックを明らかにすることができ、論文として発表した。
また、LTPGが根の成長に関わるという次に繋がるデータも得ており、さらにLTPGの気質候補分子も根の成長に重要な役割を果たしているという結果も得られている。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] SALK institute(米国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] GMI institute(オーストリア)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] MYB30 Links ROS Signaling, Root Cell Elongation and Plant Immune Responses.2018

    • Author(s)
      Kaho Mabuchi, Hiromasa Maki, Tomotaka Itaya, Takamasa Suzuki, Mika Nomoto, Satomi Sakaoka, Atsushi Morikami, Tetsuya Higashiyama, Yasuomi Tada, Wolfgang Busch, and Hironaka Tsukagoshi
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

      Volume: - Issue: 20

    • DOI

      10.1073/pnas.1804233115

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] シロイヌナズナのROS応答性転写因子に よる根の細胞伸長制御メカニズム2017

    • Author(s)
      牧宏優,馬渕果穂,板谷知健,坂岡里実, 野元美佳,鈴木孝征,東山哲也,多田 安臣,塚越啓央
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学群元キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Control of root growth by the transcription factors, which act as regulator under signal of the reactive oxygen species2017

    • Author(s)
      Hironaka Tsukagoshi
    • Organizer
      Plant Oxygen Group 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2022-02-28  

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