2017 Fiscal Year Annual Research Report
Spatial structure and mechanisms of plant responses to light
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15H04389
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
長谷 あきら 京都大学, 理学研究科, 教授 (40183082)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | フィトクロム / 遺伝子発現制御 / 長距離シグナル / ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の主要な光受容体であるフィトクロムは、ほとんど全ての組織・器官で発現している。しかしながら、個々の細胞のフィトクロム応答が個体応答へと統合される仕組みには多くの謎が残されている。本研究では、我々が最近開発した微細組織の網羅的遺伝子発現解析法やレーザー顕微手術法を活用し、フィトクロムによる光応答のより詳細な空間構造を子葉における避陰応答や、赤色光によるフック解消応答を題材に調べた。
本年度においては、子葉の内部の光情報のやり取りを解析するため、既存の自作照射装置に改良を加え、子葉の一部に遠赤色光照射を行い、領域特異的な遺伝子発現応答をqPCR法により調べた。この結果、葉肉組織の応答が領域自律的であるのに対して、維管束におけるオーキシン応答にはより広い領域の照射が必要なことが分かった。さらに、オーキシン合成遺伝子YUCsの発現誘導パターンを調べ、この結果とよく合う応答パターンを示すことを確認した。
フック解消応答については、１）網羅的遺伝子発現解析の結果を精査し、偏差成長に対応した伸長成長関連遺伝子の変動は観察されないものの、光合成関連遺伝子の発現がフックの外側で顕著であることを発見した。一方、部分照射実験やレーザー顕微手術による解析を試みたが、残念ながら設定した実験条件では成長応答を観察することはできなかった。
子葉から胚軸への未知シグナルについては、網羅的な遺伝子発現解析の結果をもとに、いくつかの遺伝子の関与を想定し、当該の変異体の種子を入手して表現型を調べたが、期待されるような表現型は見られなかった。
以上の解析により、子葉内の光シグナル伝達に関して重要な知見を得ることができた。一方、フック解消については同様のアプローチが簡単ではないことが分かった。子葉から胚軸への未知シグナルについてついても、順遺伝学などによる全く新しいアプローチが必要なことが示唆された。
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| Research Progress Status |
平成29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 |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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