2021 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Elucidation of the strategies of mechanical optimization in plants toward the establishment of the bases for sustainable structure system |
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| Project/Area Number |
18H05496
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
上田 晴子 甲南大学, 理工学部, 准教授 (90402776)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩渕 功誠 大阪医科薬科大学, 医学部, 助教 (30583471)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | アクチン / ミオシンXI / 姿勢制御 / 植物細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物は自ら移動することができないため，刻々と変化する環境にその場で対処する必要がある．例えば光の方向が変化した時には，花茎をはじめとした器官を屈曲させて光に向かって成長し，多くの光を浴びようとする．一方，植物の器官はまっすぐに伸びる性質をもっており，一旦屈曲した器官をまっすぐに復元することができる．この性質は器官の過剰な屈曲を抑制する役割があり，植物は屈曲と復元のバランスを取ることで，姿勢を力学的に安定化させていることがわかってきた．しかし，植物が姿勢復元力を発動するしくみやその生理学的意義についてはほとんどわかっていない．われわれは，これまでに，アクチン・ミオシンXI細胞骨格系がシロイヌナズナの姿勢復元機構に関わっていることを報告してきた．そこで，姿勢復元機構におけるMYOSIN XIの役割を解明することを目的とし，MYOSIN XI遺伝子のプロモーター制御下でレポーター遺伝子を発現させたシロイヌナズナ形質転換体を用いて，花茎の伸長に伴うMYOSIN XIの発現パターンを解析した．また，回旋転頭運動や重力刺激に応答した屈曲運動において，花茎の運動領域と伸長領域を比較したところ，花茎先端部で概ね一致した．定量PCR解析もあわせて，花茎の運動がMYOSIN XIの発現に与える影響について解析を進めた．一方，さまざまな組織で変異型アクチンを発現させた形質転換体の系統を確立できたことから，前年度に引き続き，姿勢復元に重要な役割を果たす花茎組織の特定を進めた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
植物の生育環境不良により植物材料の調達が困難な時期もあったが，人工気象機を最大限に活用することで対応した．また，オンラインツールを活用した議論で領域内の共同研究を進展させることができたことから，概ね順調に進展していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画にしたがって，植物の姿勢復元力を力学的な適応システムと捉えて，そのしくみや意義の解明を目指す．
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