コケ植物の変水性制御に関わる分子機構の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrated analysis of strategies for plant survival and growth in response to global environmental changes |
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| Project/Area Number |
25119705
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
竹澤 大輔 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (20281834)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | 変水性 / 植物 / 脱水耐性 / コケ植物 / 分子機構 / アブシジン酸 / 低温 / 高浸透圧 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コケ植物は、「変水性」によって細胞が高い脱水耐性を発揮し、過酷なストレス環境を克服している。本研究では、蘚類ヒメツリガネゴケおよび苔類ゼニゴケを用い、細胞の脱水耐性機構と、低温、乾燥、高浸透圧応答におけるストレスホルモンアブシシン酸の役割について明らかすることを目的とした。
ヒメツリガネゴケの原糸体細胞を紫外線照射することにより単離されたアブシシン酸非感受性株AR7は、高浸透圧や低温に対しても応答できず、多くの環境ストレス応答性遺伝子の発現レベルが著しく低下していた。マイクロアレイ解析の結果もそのことを支持していた。野生株とAR7株の比較ゲノム解析から、AR7株はPpAR1にコードされるプロテインキナーゼの非キナーゼドメインに１アミノ酸置換を持つことが明らかとなった。遺伝子ノックイン実験により、この変異がAR7のアブシシン酸、浸透圧および低温応答の非感受性をもたらすことがわかった。GFP融合タンパク質の局在解析から、細胞質と核への局在が示唆された。また、昨年度新たに得られたアブシシン酸非感受性株についても解析を行い、いくつかの株がPpAR1遺伝子にナンセンス変異を持つことが明らかとなった。また、キナーゼドメインの保存されたアミノ酸へのミスセンス変異も見つかった。
ゼニゴケを用いた実験では、PpAR1と相同性の高いMpAR1遺伝子が単離され、一過的発現系において、その過剰発現がアブシシン酸応答性MpDHN1プロモーターを活性化することを示した。また、MpAR1を過剰発現するゼニゴケ形質転換体を作出した。この形質転換植物ではアブシシン酸への感受性だけではなく、糖への感受性が高まった。この結果から、ARKがコケ植物のABA応答と糖応答の制御に関わる因子であることが示唆された。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Group A PP2Cs evolved in land plants as key regulators of intrinsic desiccation tolerance2013
Author(s)
Komatsu K, Suzuki N, Kuwamura M, Nishikawa Y, Nakatani M, Ohtawa H, Takezawa D, Seki M, Tanaka M, Taji T, Hayashi T, Sakata Y
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 4
Pages: 2219-2219
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Peer Reviewed
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