2018 Fiscal Year Final Research Report

Organ formation logic based on mutual regulation of intercellular communication and intracellular regulation.

Planned Research

PDF

Project Area	Multidimensional Exploration of Logics of Plant Development
Project/Area Number	25113006
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	Kakimoto Tatsuo 大阪大学, 理学研究科, 教授 (70214260)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	松井南国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, グループディレクター (80190396) 光田展隆国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (80450667) 大島良美国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (00722951)
Project Period (FY)	2013-06-28 – 2018-03-31
Keywords	植物 / シグナル / 発生 / 転写因子 / ペプチド / 内鞘細胞 / 道管 / 気孔
Outline of Final Research Achievements	Stomata and xylem are both water-conducting apparatus. We found that the CLE9/10 peptide bind to a receptor complex consisting HSL1 and SERK and regulate the stomatal number. This peptide also bind to other receptors, BAMs, and regulate the xylem number. We also worked on how pericycle cell identity is determined. Pericycle cells are unique in that they keep the potential to undergo auxin-induced formative cell division giving rise to lateral root primordia. We identified transcription factors that govern the identity of pericycle cells. We also found that the genetically-coded signal transduction pathway regulating stomatal development integrates environmental signal, enabling environmental adaptation of development.
Free Research Field	植物科学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	一つのシグナル分子が細胞によって違った受容体によって受容され、別の発生過程を制御することを生物学的および生化学的に示した。これは植物では初めての報告であり、発生を制御するシグナル伝達における重要な概念となった。側根原基は内鞘細胞から作られるが、その内鞘細胞のアイデンティティー決定の仕組みを明らかにした。植物は広く根系を展開するが、その元となる細胞の形成の仕組みの発見と言える。また、気孔細胞系譜を支配する情報伝達系が水供給の情報を統合して自らを調節する仕組みの解明は、遺伝学的にコードされた発生制御プログラムと環境情報の統合の仕組みの一端を明らかにしたもので、学術的意義が高い。