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概日リズムから解き明かす植物の発生・分化の基本原理

Publicly Offered Research

Project AreaMultidimensional Exploration of Logics of Plant Development
Project/Area Number 26113510
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 InstitutionKyoto University

Principal Investigator

遠藤 求  京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (80551499)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Keywordsシロイヌナズナ / 分化誘導 / 細胞運命決定 / 概日時計 / 発生 / 1細胞
Outline of Annual Research Achievements

概日時計は24 時間周期の外部環境変化に対応するための仕組みである。植物の概日時計は、光周性花成やバイオマスへの関与が知られている一方で、概日時計の発生・分化への関与はこれまで知られていない。くわえて、概日リズムを失った時計変異体においても発生・分化に顕著な表現型は報告されていないことから、これまで発生・分化における概日時計の影響はそれほど考慮されてこなかった。しかし、様々な傍証から植物の細胞分化においても何らかの形で概日時計が関わっている可能性が強く示唆されている。私たちは葉肉から維管束への分化誘導系および1 細胞解析系を用いて、細胞運命決定における概日時計の役割を明らかにすることを目的とし研究を行った。

【 形質転換体の作出】分化マーカーのレポーター系統の作出を行い、ほとんどの系統ではT2もしくはT3まで進んだ。時計変異体および野生型におけるレポーターの発現パターンから細胞運命決定における概日時計の役割を明らかにするための基盤が整備された。
【概日時計による維管束分化メカニズムの解明】前年度までに概日時計の変異体では維管束分化が誘導されないことを示した。今回、時計変異体による維管束分化の阻害は葉肉→維管束幹細胞への脱分化阻害の結果であり、維管束幹細胞→維管束細胞への分化が阻害されているbes1変異体とは異なる制御メカニズムであることを見出した。これにより、これまでのBES1を介した概日時計制御の仮説を見直した。
【シロイヌナズナにおける1細胞解析】前年度までに確立したシロイヌナズナにおける1細胞解析系を用いて、4時間おき5日間にわたる時系列データのサンプリングを行った。逆転写およびその後のqPCR解析による予備実験は概ね良好であったため、大規模なRNA-seq解析のための準備を進めている。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Tissue-specific regulation of flowering by photoreceptors.2016

    • Author(s)
      Endo, M., T. Araki and A. Nagatani
    • Journal Title

      Cell. Mol. Life Sci.

      Volume: 73(4) Issue: 4 Pages: 829-39

    • DOI

      10.1007/s00018-015-2095-8

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Decentralized circadian clocks process thermal and photoperiodic cues in specific tissues.2015

    • Author(s)
      Shimizu, H., Katayama, K., Koto, T., Torii, K., Araki, T., Endo, M.
    • Journal Title

      Nature Plants

      Volume: 1 Issue: 11 Pages: 15163-15163

    • DOI

      10.1038/nplants.2015.163

    • NAID

      120005669301

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Photoperiod sensitivity of the Arabidopsis circadian clock is tissue-specific.2015

    • Author(s)
      Shimizu, H., Araki, T. and Endo, M.
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 10 Issue: 6 Pages: e1010933-e1010933

    • DOI

      10.1080/15592324.2015.1010933

    • NAID

      120005689209

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 植物に脳はあるか2015

    • Author(s)
      遠藤 求
    • Organizer
      第27回 高遠・分子細胞生物学シンポジウム
    • Place of Presentation
      延暦寺会館
    • Year and Date
      2015-08-26 – 2015-08-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Plant decentralized circadian clocks process thermal and photoperiodic cues in specific tissues2015

    • Author(s)
      Motom Endo
    • Organizer
      RNA and Clock 2015
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台
    • Year and Date
      2015-03-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Tissue-specific clocks in Arabidopsis show asymmetric coupling2015

    • Author(s)
      遠藤 求
    • Organizer
      第56回 日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      東京農業大学
    • Year and Date
      2015-03-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Tissue-specific functions of circadian clock in Arabidopsis2014

    • Author(s)
      遠藤 求
    • Organizer
      第21回日本時間生物学会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-11-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナの維管束における概日時計の機能解析2014

    • Author(s)
      遠藤 求, 清水 華子, Steve A. Kay, 荒木 崇
    • Organizer
      日本植物学会 第78回大会
    • Place of Presentation
      明治大学
    • Year and Date
      2014-09-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 組織特異的に概日時計機能を阻害した系統における表現型解析2014

    • Author(s)
      清水 華子, 片山 可奈, 古藤 知子, 荒木 崇, 遠藤 求
    • Organizer
      日本植物学会 第78回大会
    • Place of Presentation
      明治大学
    • Year and Date
      2014-09-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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