Molecular basis of regulatory systems that control phase transition of shoot apical meristem

2012 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Plant regulatory systems that control developmental interactions between meristems and lateral organs
• Project/Area Number: 19060012
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: ARAKI Takashi 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (00273433)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): ENDO Motomu 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 助教 (80551499) ; YAMAGUCHI Ayako 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 助教 (10624249)
• Project Period (FY): 2007 – 2012
• Keywords: 植物 / 発生・分化 / シグナル伝達 / 茎頂メリステム / 成長相転換 / 花成 / 長距離シグナル / 蛋白質

Research Abstract

In this study, we showed that the major component of florigen is FT protein (not mRNA as previously reported). Amino acid residues essential for long-distance transport and action of FT protein to promote flowering were identified. This will enable us to elucidate the mechanism and machinery of FT transport. We also demonstrated phosphorylation of the C-terminal region of FD, an FT partner bZIP transcription factor, which is required for the FT/14-3-3/FD complex formation. A novel role of florigen in regulation of axillary shoot development and elongation was elucidated. We showed that BRC1 acts as a regulator of florigen activity in axillary buds.

Research Products

• [Journal Article] Phloem long-distance delivery of FLOWERING LOCUS T (FT) to the apex (2013)
  • Author(s): Yoo, S.-C., Chen, C., Rojas, M., Daimon, Y., Ham, B.-K., Araki, T., and Lucas, W
  • Journal Title: Plant Journal Volume: Vol.74(印刷中)
  • DOI: DOI:10.1111/tpj.12213
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] BRANCHED1 interacts with FLOWERING LOCUS T to repress the floral transition of the axillary meristems in Arabidopsis (2013)
  • Author(s): Niwa, M., Daimon, Y., Kurotani, K., Higo, A., Pruneda-Paz, J.L., Breton, G., Mitsuda, N., Kay, S.A., Ohme-Takagi, M., Endo, M., and Araki, T
  • Journal Title: Plant Cell Volume: Vol.25、No.4 Pages: 1228-1242
  • DOI: DOI: 10.1105/tpc.112.109090
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The florigen genes FT and TSF modulate lateral shoot outgrowth in Arabidopsis thaliana (2013)
  • Author(s): Hiraoka, K., Yamaguchi, A., Abe, M., and Araki, T
  • Journal Title: Plant & Cell Physiology Volume: Vol.54、No.3 Pages: 352-368
  • DOI: DOI:10.1093/pcp/pcs168
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Plant meristems and organogenesis: the new era of plant developmental research. (Editorial) (2013)
  • Author(s): Machida, Y., Fukaki, H., and Araki, T
  • Journal Title: Plant & Cell Physiology Volume: Vol.54、No.3 Pages: 295-301
  • DOI: DOI:10.1093/pcp/pct034
• [Journal Article] CRYPTIC PRECOCIOUS/MED12 is a novel flowering regulator with multiple target steps in Arabidopsis (2012)
  • Author(s): Imura, Y., Kobayashi, Y., Yamamoto, S., Furutani, M., Tasaka, M., Abe, M., and Araki, T
  • Journal Title: Plant & Cell Physiology Volume: Vol.53、No.2 Pages: 287-303
  • DOI: DOI:10.1093/pcp/pcs002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The TFL1 homologue KSN is a regulator of continuous flowering in rose and strawberry (2012)
  • Author(s): Iwata, H., Gaston, A., Remay, A., Thouroude, T., Jeauffre, J., Kawamura, K., Oyant, L.H., Araki, T., Denoyes, B., and Foucher, F
  • Journal Title: Plant Journal Volume: Vol.69、No.1 Pages: 116-125
  • DOI: DOI:10.1111/j.1365-313X.2011.04776.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transcriptional changes in CiFT-introduced transgenic trifoliate orange (Poncirus trifoliata L. Raf.) (2010)
  • Author(s): Nishikawa, F., Endo, T., Shimada, H., Fujii, H., Shimizu, T., Kobayashi, Y., Araki, T., and Omura, M
  • Journal Title: Tree Physiology Volume: Vol.30、No.3 Pages: 431-439
  • DOI: DOI:10.1093/treephys/tpp122
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Adaptation of a seedling micro-grafting technique to the study of long-distance signaling in flowering of Arabidopsis thaliana (2009)
  • Author(s): Notaguchi, M., Daimon, Y., Abe, M., and Araki, T
  • Journal Title: Journal of Plant Research Volume: Vol.122、No.2 Pages: 201-214
  • DOI: DOI:10.1007/s10265-008-0209-1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Long-distance, graft-transmissible action of Arabidopsis FLOWERING LOCUS T protein to promote flowering (2008)
  • Author(s): Notaguchi, M., Abe, M., Kimura, T., Daimon, Y., Kobayashi, T., Yamaguchi, A., Tomita, Y., Dohi, K., Mori, M., and Araki, T
  • Journal Title: Plant & Cell Physiology Volume: Vol.49、No.11 Pages: 645-1658
  • DOI: DOI:10.1093/pcp/pcn154
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Morphological variation in leaf shape in Ainsliaea apiculata with special reference to the endemic characters of populations on Yakushima Island, Japan (2007)
  • Author(s): Tsukaya, H., Tsujino, R., Ikeuchi, M., Isshiki, Y., Kono, M. Takeuchi, T., and Araki, T
  • Journal Title: Journal of Plant Research Volume: Vol.120、No.3 Pages: 351-358
  • DOI: DOI:10.1007/s10265-007-0079-y
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 花成研究の動向と今後の展望 -モデル植物を中心に- (2012)
  • Author(s): 荒木 崇
  • Organizer: 第85回日本生化学会年会 シンポジウム「フロリゲン研究の新展開:その分子構造と新規な機能」
  • Place of Presentation: 福岡市・福岡国際会議場, マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 20121214-16
• [Presentation] Role of LEAFY in gametophyte development and function (2012)
  • Author(s): 荒木 崇ほか5名
  • Organizer: International Marchantia Workshop 2012
  • Place of Presentation: 熊本県阿蘇郡・ホテルグリーンピア南阿蘇
  • Year and Date: 20121115-17
• [Presentation] Arabidopsis FT florigen in floral transition and beyond (2012)
  • Author(s): 荒木 崇
  • Organizer: 日本植物生理学会 2012年度年会 シンポジウム「Open Questions on Rhythmic Response Systems in Plants」
  • Place of Presentation: 京都市・京都産業大学
  • Year and Date: 20120316-18
• [Presentation] 植物の成長相転換における制御因子の祖先的機能の探索 (2012)
  • Author(s): 酒井友希・荒木 崇
  • Organizer: 日本植物生理学会 2012年度年会シンポジウム「モデル植物ゼニゴケで探る陸上植物の普遍原理と多様性」
  • Place of Presentation: 京都市・京都産業大学
  • Year and Date: 20120316-18
• [Presentation] 花成研究の動向と今後の展望 -モデル植物を中心に-( (2011)
  • Author(s): 荒木 崇
  • Organizer: 園芸学会平成23年度秋季年会 シンポジウム「植物の花成制御機構に関する最新の研究動向と園芸作物への活用方策」
  • Place of Presentation: 岡山市・岡山大学津島キャンパス
  • Year and Date: 20110924-26
• [Presentation] Functional analysis of MpLFY, the homolog of LEAFY in Marchantia polymorpha (2011)
  • Author(s): 酒井友希ほか8名
  • Organizer: 18th International Botanical Congress (IBC2011), YM042 "Developmental genetics and cell biology of Marchantia polymorpha"
  • Place of Presentation: Melbourne, Australia
  • Year and Date: 20110723-30
• [Presentation] Regulation of flowering by the FT florigen (2010)
  • Author(s): 荒木 崇
  • Organizer: The Eighth International Conference on "Plant Biology Frontiers: Cells and Signals"
  • Place of Presentation: Wuyishan, Fujian, China
  • Year and Date: 20100923-27
• [Presentation] Long-distance and local signaling in the regulation of flowering in Arabidopsis (2009)
  • Author(s): 荒木 崇
  • Organizer: Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology "Plant Sensing, Response and Adaptation to the Environment"
  • Place of Presentation: Big Sky, Montana, USA
  • Year and Date: 20090111-16
• [Presentation] Long-distance and local signaling in the regulation of flowering in Arabidopsis (2008)
  • Author(s): 荒木 崇
  • Organizer: SigNet International Symposium 2008
  • Place of Presentation: Korea University, Seoul, Korea
  • Year and Date: 20080220-21
• [Presentation] Long-distance signals of flowering in Arabidopsis (2007)
  • Author(s): 荒木 崇
  • Organizer: Plant Vascular Biology 2007
  • Place of Presentation: Academia Sinica, Taipei, Taiwan
  • Year and Date: 20070507-11
• [Book] 新しい植物ホルモンの科学 第2版 (2010)
  • Author(s): 神谷勇治・小柴共一 (編)
  • Total Pages: 69-182
  • Publisher: 講談社サイエンティフィク
• [Book] 植物の科学 (2009)
  • Author(s): 塚谷裕一・荒木 崇(編)
  • Total Pages: 270
  • Publisher: 放送大学教育振興会
• [Book] 光周性の分子生物学 (2009)
  • Author(s): 海老原史樹文・井澤 毅 (編)
  • Total Pages: 53-63
  • Publisher: シュプリンガー・フェアラーク東京
• [Book] 花はなぜ咲くの?(植物まるかじり叢書3) (2008)
  • Author(s): 日本植物生理学会(監修)、荒木 崇(編集)、西村尚子(著)
  • Total Pages: 25-26,60-61,137-138,143-149
  • Publisher: 化学同人
• [Book] 植物の生存戦略 -「じっとしているという知恵」に学ぶ- (2007)
  • Author(s): 植物の軸と情報」特定領域研究班(編)
  • Total Pages: 51-72
  • Publisher: 朝日新聞社
• [Remarks] (1)2010年4月20日「花成のメカニズムを探る」京都新聞科学欄
• [Remarks] (1)本特定領域研究における研究成果等をもとに、日本植物生理学会が一般向け読者に向けに化学同人から刊行した「植物まるかじり叢書」 の第3巻『花はなぜ咲くの?』(西村尚子・著)の企画と編集を担当し、コラム、読書案内等を執筆した(図書の(4))
• [Remarks] (2)本特定領域研究における研究成果等をもとに、日本植物生理学会が一般向け読者に向けに講談社から刊行した『これでナットク!植物の謎』(ブルーバックスB1565)に回答者として協力した。
• [Remarks] (3)本特定領域研究における研究成果等に関連して、高校の生物の教科書および資料集に写真・資料等を提供した(2社)
• [Remarks] (4)2007年9月および2008年3月に、植物生理学会の市民講座等で、本特定領域研究における研究成果とわれわれの生活とのかかわりについてわかりやすく講演した。
• [Remarks] (5)2009年12月に、出身高校(長野県立松本深志高等学校)において、本特定領域研究における研究とその成果の紹介を含む講演をおこなった。
• [Remarks] (6)2007年度から、放送大学において主任講師として、「植物の科学」という科目を企画担当し、本特定領域研究における研究成果等をもとに植物科学の一般への普及に努めている(図書の(2))。
• [Remarks]
  • URL: http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/labs/plantdevbio/index.html