2015 Fiscal Year Research-status Report
植物芽生えの初期成長過程に対する重力影響の解析：特にオーキシン極性移動の観点から
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15K11920
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
宮本 健助 大阪府立大学, 高等教育推進機構, 教授 (10209942)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡 真理子 鳥取大学, 農学部, 准教授 (20324999)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 自発的形態形成 / 重力応答 / 重力屈性 / オーキシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
重力や光などの環境刺激を受けない宇宙微小重力環境下、暗所では植物は自発的形態形成を示す。一方、地球上の１G環境では、植物はその形態形成に巧みに重力刺激を利用している。本研究は、植物の形態形成における重力の役割を、擬似微小重力作成装置である３次元クリノスタットを用いて解析するものである。また、その制御においてオーキシン極性移動の重要性が指摘されている。植物の様々な成長過程の制御機構について成長生理化学的研究を展開した。
黄化エンドウ芽生えと黄化トウモロコシ芽生えを対象に、その成長・発達の制御について、３次元クリノスタットを用いて、特に植物ホルモン・オーキシンの観点からの研究を展開した。その結果、①黄化エンドウ頂端鉤状部の成長・発達は、重力の影響を受けない頂端鉤状部形成過程を経た後、重力の刺激により展開過程に移行することを明らかにした、②黄化トウモロコシ芽生えのオーキシン極性移動は重力の支配下にあり、その制御にオーキシン極性移動関連遺伝子発現制御が関わっていることを明らかにした、③黄化エンドウ芽生えを横たえると、茎の反重力側の成長速度の抑制が重力側の成長速度の変化に先立って起こること、などを明らかにした。これらを学会発表の形で取りまとめた。現在、そのメカニズムについての研究を展開している。④植物の器官脱離はそれを支える支持組織と重さとのバランスで影響される。水生シダAzollaの根の器官脱離の仕組みについても解析した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
一年目の成果として、３次元クリノスタットを用いた成長解析の結果、黄化エンドウ芽生えの頂端鉤状部の形成過程が重力の影響を受けない形成過程と、重力の影響を受けている展開過程に分けられること、また、茎の重力屈性に、反重力側の成長速度の低下が重力側の成長速度の変化に先立ち観察されることなどを明らかにした。いずれも生理学的に新しい知見であり、これらの制御機構を今後明らかにするための基礎的資料が得られた。
また、共同研究者により、オーキシン極性移動制御の分子機構を明らかにするための、分子ツールの準備が整った。
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| Strategy for Future Research Activity |
1年目に明らかにすることができた植物の形態形成における重力の関与を、細胞生理学的観点から、さらには植物生理活性物質の観点から解析する。さらに、特に、オーキシン極性移動に着目した分子生物学的観点から解析する。
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| Causes of Carryover |
下記の理由により消耗品等の支出が抑制されたため
・実験に必要は試薬等の購入を予定していたが、学内教員より供与いただいたためにその支出が抑制されたことやCOSPAR学会（トルコ）での発表を予定していたが、治安上の問題や国際宇宙ステーション実験等の関係で取りやめることとしたため、参加費等の予算の支出がなくなったことによる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
2016年度には分子生物学的実験を精力的に展開する予定であり試薬関係の支出が見込まれることや、2016年秋に開催される国際シンポジウムである第11回 Asian Microgravity Symposium （北海道）での成果発表などを検討している。また、可能であれば機器分析用のレコーダーの更新を検討する。
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Research Products
(11 results)
