• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2017 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of logics of root growth and development

Planned Research

Project AreaMultidimensional Exploration of Logics of Plant Development
Project/Area Number 25113003
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

深城 英弘  神戸大学, 理学研究科, 教授 (80324979)

Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
Keywords根 / 側根形成 / 放射パターン形成 / ペプチドホルモン / シロイヌナズナ / ミチタネツケバナ / オーキシン
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、植物が進化させてきた「根の成長・発生ロジック」の解明を目指し、シロイヌナズナおよび近縁種のタネツケバナ属ミチタネツケバナを用いて以下の3つの研究項目に取り組んだ。
<研究項目1:側根の発生ロジック>シロイヌナズナの側根形成開始を制御する鍵転写因子LBD16の下流遺伝子のうち、MAKR4は側根形成開始を正に制御し、TOLS2、およびPUCHI(AP2型転写因子)は側根形成開始を負に制御する。TOLS2は低分子分泌型ペプチドをコードしており、PUCHIの機能に一部依存して側根形成開始を抑制する。これまで国内共同研究により、成熟型TOLS2ペプチドが、水酸化プロリンを含む11アミノ酸からなることを明らかにし、TOLS2受容体として既知のLRR-RKタンパク質であるRKL7を同定することに成功した。また、順遺伝学的に同定したTOLS2-PUCHIによる側根形成抑制シグナリングに関わる複数の因子について発現および機能解析を行った。これらの解析から、主根先端部において側根を形成させる能力を持つ部位から、側根創始細胞が特定・選択される際に、側方抑制の機構が働くこと、およびその過程にTOLS2ペプチド-受容体によるシグナリングが働くことを明らかにした。
<研究項目2:放射パターン形成ロジック>根の皮層の多層化機構を明らかにする目的で、根の皮層が2層からなるミチタネツケバナを用いて、皮層・内皮始原細胞の娘細胞における並層分裂の様式に異常を示す複数の変異体の原因遺伝子候補を同定した。
<研究項目3:根の成長・発生を制御する未知の代謝システム>根端分裂組織の維持に必須なプラスチド型フルクトース1,6-二リン酸アルドラーゼ(FBA)の変異体の解析から、胚発生におけるFBAを介した糖代謝が、オーキシン極性輸送や子葉原基の細胞分裂に大きく影響することが示唆された。

Research Progress Status

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] VIB(ベルギー)

    • Country Name
      BELGIUM
    • Counterpart Institution
      VIB
  • [Int'l Joint Research] Universite de Montpellier(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Universite de Montpellier
  • [Int'l Joint Research] University of Nottingham(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Nottingham
  • [Int'l Joint Research] Universidad de Castilla La ManchaToledo(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      Universidad de Castilla La ManchaToledo
  • [Journal Article] Lateral Inhibition by a Peptide Hormone-Receptor Cascade during Arabidopsis Lateral Root Founder Cell Formation2019

    • Author(s)
      Toyokura Koichi、Goh Tatsuaki、Shinohara Hidefumi、Shinoda Akinori、Kondo Yuki、Okamoto Yoshie、Uehara Takeo、Fujimoto Koichi、Okushima Yoko、Ikeyama Yoshifumi、Nakajima Keiji、Mimura Tetsuro、Tasaka Masao、Matsubayashi Yoshikatsu、Fukaki Hidehiro
    • Journal Title

      Developmental Cell

      Volume: 48 Pages: 64~75.e5

    • DOI

      doi: 10.1016/j.devcel.2018.11.031

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Root branching toward water involves posttranslational modification of transcription factor ARF72018

    • Author(s)
      Orosa-Puente, B., Leftley, N., von Wangenheim, D., Banda, J., Srivastava, A,K., Hill, K., Truskina, J., Bhosale, R., Morris, E.,Srivastava, M., Kumpers, B., Goh, T., Fukaki, H., Vermeer, J.E.M., Teva Vernoux, Dinneny, J.R., French, A.P., Bishopp, A., Sadanandom, A., and Bennett, M.J.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 362 Pages: 1407~1410

    • DOI

      doi: 10.1126/science.aau3956

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Jasmonic acid inhibits auxin-induced lateral rooting independently of the CORONATINE INSENSITIVE 1 receptor2018

    • Author(s)
      Ishimaru Yasuhiro、Hayashi Ken-ichiro、Suzuki Takeshi、Fukaki Hidehiro、Prusinska Justyna、Meesters Christian、Quareshy Mussa、Egoshi Yuusuke、Matsuura Hideyuki、Takahashi Kosaku、Kato Nobuki、Kombrink Erich、Napier Richard M.、Hayashi Kengo、Ueda Minoru
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 177 Pages: 1704-1716

    • DOI

      doi: 10.1104/pp.18.00357

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Molecular components of Arabidopsis intact vacuoles clarified with metabolomic and proteomic analyses2018

    • Author(s)
      Ohnishi Miwa、Anegawa Aya、Sugiyama Yuko、Harada Kazuo、Oikawa Akira、Nakayama Yasumune、Matsuda Fumio、Nakamura Yukiko、Sasaki Ryosuke、Shichijo Chizuko、Hatcher Patrick G、Fukaki Hidehiro、Kanaya Shigehiko、Aoki Koh、Yamazaki Mami、Fukusaki Eiichiro、Saito Kazuki、Mimura Tetsuro
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 59 Pages: 1353-1362

    • DOI

      doi: 10.1093/pcp/pcy069

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inositol Hexakis Phosphate is the Seasonal Phosphorus Reservoir in the Deciduous Woody Plant Populus alba L.2017

    • Author(s)
      Kurita Yuko、Baba Kei’ichi、Ohnishi Miwa、Matsubara Ryosuke、Kosuge Keiko、Anegawa Aya、Shichijo Chizuko、Ishizaki Kimitsune、Kaneko Yasuko、Hayashi Masahiko、Suzaki Toshinobu、Fukaki Hidehiro、Mimura Tetsuro
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 58 Pages: 1477~1485

    • DOI

      doi: 10.1093/pcp/pcx106

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Transducers from Roots Are Triggered in Arabidopsis Leaves by Root-Knot Nematodes for Successful Feeding Site Formation: A Conserved Post-Embryogenic De novo Organogenesis Program?2017

    • Author(s)
      Olmo Rocio、Cabrera Javier、Moreno-Risueno Miguel A.、Fukaki Hidehiro、Fenoll Carmen、Escobar Carolina
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: 8 Pages: 875~888

    • DOI

      doi: 10.3389/fpls.2017.00875

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] シロイヌナズナ側根形成を抑制するTOLS2 ペプチドに対する応答異常変異体の解析2018

    • Author(s)
      西丸 陸,青木 優佳,豊倉 浩一,篠田 明徳,郷 達明,石崎 公庸,三村 徹郎,深城 英弘
    • Organizer
      日本植物学会 第82回大会、広島、2018.9、国内、ポスター発表
  • [Presentation] シロイヌナズナ側根形成能が顕著に低下するfewer roots変異体のサプレッサー変異体の解析2018

    • Author(s)
      田井中 芳樹,郷 達明,石崎 公庸,三村 徹郎,深城 英弘
    • Organizer
      日本植物学会 第82回大会、広島、2018.9、国内、ポスター発表
  • [Presentation] シロイヌナズナ側根形成を抑制するTOLS2 ペプチドに対する高感受性変異体の解析2017

    • Author(s)
      青木 優佳,豊倉 浩一,篠田 明徳,郷 達明,石崎 公庸,三村 徹郎,深城 英弘
    • Organizer
      日本植物学会 第81回大会、野田、2017.9、国内、ポスター発表
  • [Presentation] シロイヌナズナ側根形成を抑制するTOLS2類似ペプチドの解析2017

    • Author(s)
      久内 彩洋子,豊倉 浩一,篠田 明徳,郷 達明,石崎 公庸,三村 徹郎,深城 英弘
    • Organizer
      日本植物学会 第81回大会、野田、2017.9、国内、ポスター発表
  • [Presentation] Control of root system architecture through auxin-mediated lateral root formation2017

    • Author(s)
      Hidehiro Fukaki
    • Organizer
      Bilateral Closure Symposium of GDRI Integrative Plant Biology Network、Domaine Lyon Saint- Joseph, Lyon, France、2017.10
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Mechanisms of Auxin-Regulated Lateral Root Formation in Arabidopsis2017

    • Author(s)
      Hidehiro Fukaki
    • Organizer
      Taiwan-Japan Plant Biology 2017、Academia Sinica, Taipei, Taiwan、2017.11
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 教員紹介webページ

    • URL

      http://www.edu.kobe-u.ac.jp/fsci-biol/faculty/fukaki.html

  • [Remarks] 研究室webページ

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/fsci-fukaki/fukaki/fukaki_laboratory.html

  • [Remarks] 根が適切な間隔で分岐する仕組みに働く植物ペプチドを発見

    • URL

      http://www.kobe-u.ac.jp/research_at_kobe/NEWS/news/2019_01_07_01.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi