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低温感知からPIF4分解までの分子機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaEnvironmental sensing of plants: Signal perception, processing and cellular responses
Project/Area Number 25120729
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 InstitutionRyukoku University

Principal Investigator

古本 強  龍谷大学, 文学部, 教授 (30313208)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords大気温度 / シグナル伝達 / 環境感覚 / PIF4 / 温度感受性 / 環境応答
Outline of Annual Research Achievements

環境要素の中でも大気温度は、天候に応じて浮動し、一定値を示さない。植物はこれを積極的に情報化し、季節変動を判定するための要素の一つとしているとされる。また、シロイヌナズナなどの植物は環境温度に応じて形態を変化させることでも知られ、12℃から28℃の比較的マイルドな温度域で温度に応じて徒長性を示す。
本研究では、シロイヌナズナのこの性質を利用し、植物が大気温度を感じて形態変化に結び付けるシグナル伝達機構の有無と、その分子実体の解明を目的とした。
独自の研究および、他の競合グループの先行研究から、転写因子であるPIF4が高温時の徒長性を示す際の「鍵因子」として機能することが明らかにされている。本研究では、恒常的に発現させた外因性のPIF4のタンパク質安定性が、低温環境下で不安定化することを見出した独自知見に端を発している。この発現系統にEMS処理を行い、矮性を示すべき低温環境下に置いて、「徒長してしまう変異系統」を単離した。この原因としては、低温感知からPIF4分解にいたるどこかの過程で変異導入による機能不全が起こり、低温環境に応答できなくなっていることが想定される。
後代変異体の単離と表現型の再現性の確認・解析に加えて、次世代型シークエンサーによるゲノム配列のリシークエンスを行い、原因遺伝子候補の探索を行った。この結果、複数の独立の変異系統で同一遺伝子に変異が認められる遺伝子を見出すことに成功した。今後は、この候補遺伝子が原因であるかどうかを定法の遺伝学的解析により明らかにすることで、低温感知シグナルの一部を明らかにできると考えている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2015 2014

All Presentation (4 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Presentation] 雑草から学ぶ高効率光合成の鍵2015

    • Author(s)
      古本 強
    • Organizer
      和歌山バイオサイエンスフォーラム
    • Place of Presentation
      和歌山県書道資料館
    • Year and Date
      2015-02-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 植物のクールセンシングー分子遺伝学的アプローチ2015

    • Author(s)
      古本 強
    • Organizer
      バイオイメージングフォーラム
    • Place of Presentation
      基礎生物学研究所
    • Year and Date
      2015-01-26 – 2015-01-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] C4光合成で見落とされていることー光環境変化への応答性ー2014

    • Author(s)
      古本 強、宗景 ゆり
    • Organizer
      日本植物学会
    • Place of Presentation
      明治大学川崎キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オオムギ遺伝資源からの温度感受不全系統の探索2014

    • Author(s)
      古本 強、武田 真、佐藤 和広
    • Organizer
      ストレス科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      倉敷 芸文館
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] 植物科学最前線2015

    • Author(s)
      古本 強、玉井 鉄宗
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      日本植物学会
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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