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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Multidimensional Exploration of Logics of Leaf Development

Planned Research

Project AreaMultidimensional Exploration of Logics of Plant Development
Project/Area Number 25113002
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

塚谷 裕一  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90260512)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) Ferjani Ali  東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (20530380)
坂本 卓也  東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 研究員 (40637691)
堀口 吾朗  立教大学, 理学部, 准教授 (70342847)
Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
Keywords葉形態形成 / メタボロミクス / イネ / リボソーム / 補償作用 / 葉原基 / シロイヌナズナ / ゼニゴケ
Outline of Annual Research Achievements

葉の補償作用現象に関連して、fugu5変異体のメタボロミクス解析により、理研・平井Gと望月博士(とに計画・総括班)との共同研究から、PPiが糖新生を阻害する主要な代謝ステップを明らかにし、これまで見逃されていた代謝経路の存在を予言することができた(Ferjani et al. submitted)。
一方、光強度に応じた葉の厚さの制御に関して、核内倍加は細胞の等方向的肥大には関連性が認められるものの、葉の厚さ方向への極性伸長には関与していないことが明らかとなった。また糖の外部投与により前者の過程が促進することを見いだした(Hoshino et al. in prep)。
リボソーム生合成関連変異体の解析からは、向背軸性の制御は、特定のリボソームに関連した接点を持つことが判明した(Kojima et al. 2018)。またプラスチドの翻訳異常が、側根原基のパターン形成に異常をもたらすことを見いだした(Nakata et al. 2018)。
一方、東大・伊藤研究室(公募班)との共同解析から、イネのAN3ホモログは、シロイヌナズナAN3と基本的に同じ形態形成上の機能を持つものの、葉原基におけるmRNA発現パターンが大きく異なることが判明した(Shimano et al. 2018)。
さらにゼニゴケにおけるAN遺伝子ホモログの機能を解析したところ、半数体世代において細胞表層微小管の配向異常と、それに相関した細胞・組織の形態異常が認められた。コケ段階では、半数体世代(配偶子世代)においてすでにシロイヌナズナの複相世代(胞子体世代)と同じ細胞レベルの機能を有していたことになる(Furuya et al. in revision)。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (55 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 7 results) Presentation (42 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 8 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] The Universidad Miguel Hernandez(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      The Universidad Miguel Hernandez
  • [Journal Article] Two nucleolar proteins, GDP1 and OLI2, function as ribosome biogenesis factors and are preferentially involved in promotion of leaf cell proliferation without strongly affecting leaf adaxial-abaxial patterning in Arabidopsis thaliana.2018

    • Author(s)
      Kojima K, Tamura J, Chiba H, Fukuda K, Tsukaya H, Horiguchi G
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: ー Pages: ー

    • DOI

      https://doi.org/10.3389/fpls.2017.02240

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Plastid gene expression is essential for lateral root stem-cell patterning, symplastic connectivity, and root plastid distribution in Arabidopsis thaliana2018

    • Author(s)
      Nakata MT, Sato M, Wakazaki M, Sato N, Kojima K Sekine A, Nakamura S, Shikanai T, Toyooka K, Tsukaya H, Horiguchi G
    • Journal Title

      Biology Open

      Volume: 7 Pages: ー

    • DOI

      doi:10.1242/bio.028175

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Palisade cell shape affects the light-induced chloroplast movements and leaf photosynthesis.2018

    • Author(s)
      Gotoh E, Suetsugu N, Higa T, Matsushita T, Tsukaya, Wada M.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 1472

    • DOI

      doi: 10.1038/s41598-018-19896-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Conserved functional control, but distinct regulation of cell proliferation in rice and Arabidopsis leaves revealed by comparative analysis of GRF-INTERACTING FACTOR 1 orthologs.2018

    • Author(s)
      Shimano S, Hibara K, Furuya T, Arimura S, Tsukaya H, Itoh J
    • Journal Title

      Development

      Volume: 145 Pages: 159624

    • DOI

      https://doi: 10.1242/dev.159624

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] How have leaves of mycoheterotrophic plants evolved-from the view point of a developmental biologist2018

    • Author(s)
      Tsukaya H
    • Journal Title

      New Phytol

      Volume: 217 Pages: 1401-1406

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/nph.14994

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Molecular bases for phyllomorph development in a one-leaf plant, Monophyllaea glabra2017

    • Author(s)
      Ishikawa N, Takahashi H, Nakazono M, Tsukaya H
    • Journal Title

      American Journal of Botany

      Volume: 104 Pages: 233-240

    • DOI

      https://doi.org/10.3732/ajb.1600303

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Compensated cell enlargement in fugu5 is specifically triggered by lowered sucrose production from seed-storage lipids.2017

    • Author(s)
      Takahashi K, Morimoto R, Ishida M, Asaoka M, Maeshima M, Tsukaya H, and Ferjani A.
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 58 Pages: 668-678

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/pcp/pcx021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatially different tissue-scale diffusivity shapes ANGUSTIFOLIA3 signaling gradient in growing leaves.2017

    • Author(s)
      Kawade K, Tanimoto H, Horiguchi G, Tsukaya H.
    • Journal Title

      Biophysical Journal

      Volume: 113 Pages: 1109-1120

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.bpj.2017.06.072

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Probing stochastic property of endoreduplication in cell-size determination of Arabidopsis thaliana leaf epidermal tissue.2017

    • Author(s)
      Kawade K, Tsukaya H.
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 12(9) Pages: e0185050

    • DOI

      https://doi.org/10.1371/journal.pone.0185050

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evidence for a role of ANAC082 as a ribosomal stress response mediator leading to growth defects and developmental alterations in Arabidopsis.2017

    • Author(s)
      Obayashi I, Lin C-Y, Shinohara N, Matsumura Y, Machida Y, Horiguchi G, Tsukaya H, Sugiyama M.
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: 29 Pages: 2644-2660

    • DOI

      https://doi.org/10.1105/tpc.17.00255

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Leaf shape diversity with an emphasis on leaf contour variation, their developmental background, and their adaptive meanings.2017

    • Author(s)
      Tsukaya H
    • Journal Title

      Seminars in Cell and Developmental Biology

      Volume: in press Pages: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2017.11.035

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] An aquatic plant Callitriche palustris: its dimorphic nature of leaf development, and potentials as a modern experimental plant2018

    • Author(s)
      Hiroyuki Koga, Hirokazu Tsukaya
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会 3/28 シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] A critical role of the NAC transcripIwai Ohbayashi1, Shun Sasaki2, Chung-yi Lin3, Naoki Shinohara3, Yoko Matsumura4, Yasunori Machida4, Gorou Horiguchi5,6, Hirokazu Tsukaya7,8, Masahiko Furutani1, Hitoshi Onouchi2, Munetaka Sugiyama3 tion factor ANAC082 in ribosomal stress signaling of plant cells2018

    • Author(s)
      Iwai Ohbayashi, Shun Sasaki, Chung-yi Lin, Naoki Shinohara, Yoko Matsumura, Yasunori Machida, Gorou Horiguchi, Hirokazu Tsukaya, Masahiko Furutani, Hitoshi Onouchi, Munetaka Sugiyama
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会 3/30 シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] A quartet of NAC transcription factor genes is upregulated in response to abnormal ribosomal proteins and enhances leaf abaxialization in asymmetric leaves22018

    • Author(s)
      Gorou Horiguchi, Iwai Ohbayashi, Munetaka Sugiyama, Hirokazu Tsukaya
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会 3/30 シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] ANGUSTIFOLIAはアクチン繊維の配向を制御することでシロイヌナズナ葉細胞のホメオスタティックな核定位に関わる2018

    • Author(s)
      岩渕功誠,大西春菜,田村謙太郎,深尾陽一朗,塚谷裕一,西村いくこ
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会 3/29 口頭発表
  • [Presentation] シロイヌナズナOLI1, HDA9, SANT1による葉の細胞増殖制御機構の解析2018

    • Author(s)
      鈴木真里奈,篠塚奈々絵,出村拓,塚谷裕一,堀口吾朗
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会 3/29 口頭発表
  • [Presentation] シロイヌナズナの葉においてan3変異による細胞成長促進は表皮では細胞自律的に柵状組織では細胞非自律的に働く2018

    • Author(s)
      野崎守,川出健介,堀口吾朗,塚谷裕一
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会 3/29 口頭発表
  • [Presentation] Mechanisms of Unifacial Leaf Morphogenesis in Juncus prismatocarpus2018

    • Author(s)
      Xiaofeng Yin,Hirokazu Tsukaya
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会 3/29 口頭発表
  • [Presentation] 強光下での厚葉形成における青色光と糖の役割2018

    • Author(s)
      星野里奈,吉田祐樹,塚谷裕一
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会 3/29 口頭発表
  • [Presentation] 脂肪酸エポキシ化酵素による胚のパターン形成制御2018

    • Author(s)
      川出健介,李一蒙,澤田有司,塚谷裕一,平井優美
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会 3/30 口頭発表
  • [Presentation] The Analysis of RTFL Family Function on the Control of Rhizoid Development in Marchantia polymorpha2018

    • Author(s)
      Pin Guo, Tomoyuki Furuya, Takayuki Kohchi, Takehiko Kanazawa, Takashi Ueda, Hirokazu Tsukaya
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会 ポスター発表
  • [Presentation] モノフィレアの一葉性を支える分子機構の解明を目指して2018

    • Author(s)
      木下綾華,古賀皓之,Sujung Kim, 望月伸悦,長谷あきら,塚谷裕一
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会 ポスター発表
  • [Presentation] 青色光に応じた葉のねじれ運動の遺伝子基盤2018

    • Author(s)
      大塚祐太,芳賀健,酒井達也,塚谷裕一
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会 ポスター発表
  • [Presentation] Morphological and Molecular Characterisation of Domatia Development in Myrmecophytes2018

    • Author(s)
      Emma Sarath, Hirokazu Tsukaya, Hiroyuki Koga
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会 ポスター発表
  • [Presentation] How mutations in ribosome-related genes affect leaf adaxial-abaxial patterning in Arabidopsis thaliana2017

    • Author(s)
      Gorou Horiguchi, Hirokazu Tsukaya
    • Organizer
      Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
  • [Presentation] The movement without nerves of muscles :The twisting movement of plant leaves toward light2017

    • Author(s)
      Yuta Otsuka, Hirokazu Tsukaya
    • Organizer
      Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
  • [Presentation] Comparison of cell proliferation control between leaves and flower organs in Arabidopsis2017

    • Author(s)
      Ayaka Kinoshita, Hirokazu Tsukaya
    • Organizer
      Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
  • [Presentation] Patterning of the Cylindrical X2017

    • Author(s)
      Xiaofeng Yin, Hirokazu Tsukaya
    • Organizer
      Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
  • [Presentation] Comparative and quantification analyses of RTFL/ DEVIL suppressors2017

    • Author(s)
      Pin Guo, Takahiro Yamaguchi, Tomoko Abe, Hirokazu Tsukaya,
    • Organizer
      28th International Conference on Arabidopsis Research
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 葉における細胞分裂・細胞伸長の制御2017

    • Author(s)
      塚谷裕一
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/9 シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] シロイヌナズナのリボソームストレス応答とNAC転写因子ANAC082の役割2017

    • Author(s)
      大林祝、林忠逸、篠原直貴、松村葉子、町田泰則、堀口吾朗、塚谷裕一、杉山宗隆
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/8 口頭発表
  • [Presentation] シロイヌナズナのmiR396過剰発現体が示す地上部と地下部の境界異常の解析2017

    • Author(s)
      堀口吾朗、塚谷裕一
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/8 口頭発表
  • [Presentation] Morphological and Anatomical Characterisation of Domatia Development in Myrmecophyte2017

    • Author(s)
      Emma Sarath, Hirokazu Tsukaya
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/8 口頭発表
  • [Presentation] シロイヌナズナas2rpl4d における葉の背軸化を抑圧するリボソームタンパク質変異の解析2017

    • Author(s)
      深田かなえ、高原正裕、塚谷裕一、堀口吾朗
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/10 口頭発表
  • [Presentation] 核内倍加の確率論的な特性を組み込んだ細胞サイズ決定モデル2017

    • Author(s)
      川出健介、塚谷裕一
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/10 口頭発表
  • [Presentation] シロイヌナズナの葉サイズを正に制御するOLI1およびHDA9とともに働く因子とその下流因子の探索2017

    • Author(s)
      鈴木真里奈、出村拓、塚谷裕一、堀口吾朗
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/10 口頭発表
  • [Presentation] fugu5 developmental defects triggered by excess PPi are cell-autonomous2017

    • Author(s)
      郡司玄、高橋和希、堀口吾朗、塚谷裕一、Ali Ferjani
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/10 口頭発表
  • [Presentation] AN3 regulates gametophytic growth in Physcomitrella patens2017

    • Author(s)
      Griffin St. Clair, Kensuke Kawade, Gorou Horiguchi, Tomomichi Fujita, Hirokazu Tsukaya
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/10 口頭発表
  • [Presentation] ゼニゴケ形態形成におけるANGUSTIFOLIAの役割2017

    • Author(s)
      古谷朋之、服部考郎、西浜竜一、河内孝之、塚谷裕一
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/10 口頭発表
  • [Presentation] 水草ミズハコベにおけるシュート再生系と形質転換法の確立2017

    • Author(s)
      古賀皓之、塚谷裕一
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/9,10 ポスター発表
  • [Presentation] 青色光照射に応じた葉柄のねじれ運動におけるオーキシン応答因子ARFの役割2017

    • Author(s)
      大塚祐太、塚谷裕一
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/9,10 ポスター発表
  • [Presentation] RTFL Peptide Family: How it regulates the morphogenesis in land plants2017

    • Author(s)
      Pin Guo, Tomoyuki Furuya, Takayuki Kohchi, Tomoko Abe, Hirokazu Tsukaya
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/9,10 ポスター発表
  • [Presentation] 不定根形成を指標としたシロイヌナズナDMSO高感受性変異体の単離と表現型解析2017

    • Author(s)
      野崎守、川出健介、塚谷裕一、杉山宗隆
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/9,10 ポスター発表
  • [Presentation] Patterning of the Cylindrical Unifacial Leaf Plant Juncus torreyi (Juncaceae)2017

    • Author(s)
      Xiaofeng Yin, 塚谷裕一
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/9,10 ポスター発表
  • [Presentation] Genetic evidence indicates that IBA derived IAA is a key driving mechanism for Class II CCE in fugu52017

    • Author(s)
      多部田弘光、浅岡真理子、高橋和希、塚谷裕一、Ali Ferjani
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/9,10 ポスター発表
  • [Presentation] シロイヌナズナにおける葉と花器官の細胞分裂制御の比較2017

    • Author(s)
      木下綾華、塚谷裕一
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/9,10 ポスター発表
  • [Presentation] An emrging role of inorganic pyrophosphate in stomatal function2017

    • Author(s)
      浅岡真理子、井上晋一郎、郡司玄、木下俊則、前島正義、塚谷裕一、Ali Ferjani
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/9,10 ポスター発表
  • [Presentation] 補償作用での細胞伸長の増大を担う因子の探索2017

    • Author(s)
      江崎和音、堀口吾朗、塚谷裕一
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会 9/9,10 ポスター発表
  • [Presentation] 講演「植物を観る、植物を知る」2017

    • Author(s)
      塚谷裕一
    • Organizer
      名古屋大学理学部第7回コロキウム 9/19
    • Invited
  • [Presentation] Understanding the molecular mechanisms of dimorphic leaf development in response to submergence using non-model plants Callitriche2017

    • Author(s)
      Hiroyuki Koga, Kei Hashimoto, Kiminori Toyooka, Hirokazu Tsukaya
    • Organizer
      Taiwan-Japan Plant Biology 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] シロイヌナズナas2 rpl4dにおける葉の背軸化を抑圧するリボソームタンパク質変異の解析2017

    • Author(s)
      深田かなえ、高原正裕、塚谷裕一、堀口吾朗
    • Organizer
      国立遺伝学研究所 第7回植物RNAネットワークシンポジウム 12/14-15
  • [Presentation] シロイヌナズナMIR396Aの過剰発現が地上部と地下部の境界の維持に与える影響2017

    • Author(s)
      堀口吾朗、塚谷裕一
    • Organizer
      国立遺伝学研究所 第7回植物RNAネットワークシンポジウム 12/14-15
    • Invited
  • [Presentation] 葉の細胞・器官サイズを制御するメカニズム2017

    • Author(s)
      塚谷裕一
    • Organizer
      ワークショップ「サイズ」で斬る分子細胞生物学 第10会場 12/8
    • Invited
  • [Remarks] 植物発生ロジックの多元的開拓

    • URL

      http://logics.plantdev.biol.s.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

Published: 2018-12-17  

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