2014 Fiscal Year Annual Research Report
リアルタイム分子イメージングによる植物のリン酸輸送制御機構の解析
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13J03284
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
菅野 里美 神戸大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(PD) (20586010)
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| Keywords | リン酸 / イメージング / リン酸輸送体 / 根 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、植物生育の必須栄養元素のうち資源枯渇が心配されているリンに注目し、少ない施肥投資での効果的な栽培のための基礎的知見として植物のリン吸収・輸送機構およびリン環境の認識機構について明らかにすることを目的としている。第2年度は、研究実施計画のうちリン環境認識機構を調べるため、リン応答性遺伝子のターゲット遺伝子の決定とその解析を中心に進めた。具体的には低リン環境下で生育した植物体ヘリンを再施与した際に30分以内に発現量が上昇する遺伝子群のうちBTfamily遺伝子に注目することにし、リン施与による遺伝子発現量、プロモーター領域のリン応答性の確認、それらの遺伝子欠損株の解析実験を行った。その結果、プロモーターGFP株の観察により対象遺伝子はリンの再施与により根での発現部位が変化することを確認した。また、プロモーターGUS株の解析(東京大学生物工学研究センター柳澤研究室との共同研究)では、リンによる対象遺伝子発現誘導についてGUS活性の測定による定量的データの取得およびリンによる発現誘導に重要なプロモーター領域を絞り込む実験に着手した。さらに対象遺伝子の欠損株を栽培し表現型の特徴を確認した。その他、計画ではリン応答性遺伝子のプロモーター領域の後にルシフェラーゼを繋いだ形質転換体を作出する予定でいたが先の遺伝子の機能解析を先に進める事にしたため次年度に行うことにした。また、低リン環境下で栽培した植物にリンを再施与した際の植物体内のリン化合物を化学形態別に測定する実験を予定していたが本年度は実施することができなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
リン酸の施与により短時間(30分以内)で発現が誘導される遺伝子について申請書に記載したルシフェラーゼレポーターのかわりにGUSによるプロモーター領域の解析を共同研究により開始したが、まだ十分な反復実験を行っておらず次のステップに進むための確定的なデータが得られていないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
シロイヌナズナ、ミヤコグサのリン酸輸送機構については、今後も33Pイメージングとリン酸輸送体の種類と局在から研究を進めて行く。また、シロイヌナズナのリン酸輸送体の機能に関する先行研究から得られる情報が不足していると感じたことから、シロイヌナズナのPht family遺伝子の個々のリン酸輸送能について酵母を使った実験を追加することにした。また、リン酸により発現誘導されるターゲット遺伝子(BT family遺伝子)の上流制御因子の単離も視野にいれてプロモーター領域のうちリン酸応答に重要な領域の絞り込むための解析を進めることにしている。
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Research Products
(12 results)
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[Presentation] Phosphate status in plant life2014
Author(s)
Tetsuro Mimura, Yuko Kurita, Satomi Kanno, Miwa Ohnishi, Aya Anegawa, Kazuya Okada, Yohei, Masuda, Hidehiro Fukaki, Keiichi Baba
Organizer
SPIRITS Kyoto-Zurich Plant Workshop 「Analyzing plants in Complex environments」
Place of Presentation
University of Kyoto
Year and Date
2014-12-22
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[Presentation] Microscopic imaging of 33P phosphate absorption in a plant root2014
Author(s)
Satomi KANNO, Marie-Christine THIBAUD, Atsushi HIROSE, Ryohei SUGITA, Natsuko I. KOBAYASHI, Keitaro TANOI, Tetsuro MIMURA, Laurent NUSSAUME, Tomoko M. NAKANISHI
Organizer
XII France-Japan Workshop on Plant Science 2014-Plant Responses to Environment
Place of Presentation
The University of Tokyo, JAPAN
Year and Date
2014-10-27
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[Presentation] Root cap cells play a key role in phosphate nutrition2014
Author(s)
Marie-Christine Thibaud, Satomi Kanno, Jean-Francois Arrighi, Vincent Bayle, Serge Chiarenza, Etienne Delannoy, Tomoko M Nakanishi, Laurent Nussaume
Organizer
Phosphorus in soils and plants 5th International symposium
Place of Presentation
Montpellier, FRANCE
Year and Date
2014-08-28
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