2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Integrated analysis of strategies for plant survival and growth in response to global environmental changes |
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| Project/Area Number |
22119003
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山谷 知行 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30144778)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
草野 都 筑波大学, 生命環境系, 教授 (60415148)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | イネ / 窒素飢餓 / 生存戦略 / 環境突破力 / 同化代謝バランス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、１）外界のNH4+の過不足を検知する機構、２）NH4+を同化・再利用する機構、３）炭素や他の代謝バランスを図る機構を解明と、４）イネ穂への窒素転流のモデリングを試み、下記の成果を得た。
１）外界のNH4+の過不足を検知する機構： イネのOsACTPK1は、過剰のNH4+吸収を負に制御する。このリン酸化活性は、クエン酸等の有機酸で阻害された。ACTPK1-GFPは、AMT1;2やGS1;2と同様に根の表層細胞で蓄積しており、酵母を用いた系では相互に結合することが示された。しかし、NH4+を検知する機構の解明には至っていない。
２）NH4+を同化・再利用する機構： GS1;2やNADH-GOGAT1欠損変異体における分げつ数の減少は、内性ストリゴラクトンではなく、GS1;2の存在が重要であることが判明した。この成果を、国際学術誌に公表した。また、イネの根におけるアスパラギンの合成に、AS1が機能していることを初めて示し、その成果を国際学術誌に公表した。
３）炭素や他の代謝バランスを図る機構： GS1;1欠損変異体イネ根では、光合成関連遺伝子や特定の転写因子を介すると思われる葉緑体発達が認められた。GS1;2欠損変異体の基部では、リグニンの減少やデンプン粒蓄積を伴い、C/Nバランスが大きく崩れていた。成果の公表準備中である。
４）イネ穂への窒素転流のモデリング： 枝梗維管束SEM解析やN転流量の解析を継続している。先だって、蔗糖の転流の数理モデルを構築し、その成果を国際学術誌に公表した。
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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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[Journal Article] Lack of cytosolic glutamine synthetase1;2 in vascular tissues of axillary buds caused severe reduction in their outgrowth and disorder of metabolic balance in rice seedlings2015
Author(s)
Ohashi M, Ishiyama K, Kusano M, Fukushima A, Kojima S, Hanada A, Kanno K, Hayakawa T, Seto Y, Kyozuka J, Yamaguchi S, Yamaya T
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Journal Title
The Plant Journal
Volume: 81
Pages: 347-356
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Autophagy supports biomass production and nitrogen use efficiency at the vegetative stage in rice2015
Author(s)
Wada S, Hayashida Y, Izumi M, Kurusu T, Hanamata S, Kanno K, Kojima S, Yamaya T, Kuchitsu K, Makino A, Ishida H
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Journal Title
Plant Physiology
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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