2015 Fiscal Year Research-status Report
タペート層のオートファジー制御によるイネ冷温障害打破の試み
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15K21450
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| Research Institution | Tokyo University of Technology |
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Principal Investigator |
来須 孝光 東京工科大学, 応用生物学部, 助教 (50422499)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | オートファジー / イネ / タペート細胞 / 花粉 / 温度ストレス / 転写制御 / ストレス耐性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、1.タペート細胞の時期特異的オートファジー制御によるイネの冷温障害緩和の検証、2.タペート細胞分解をモデルに組織再編成におけるプログラム細胞死(PCD)とオートファジーの関連性および制御機構の解明を目指している。本年度は、イネのオートファジー欠損変異体(Osatg7-1)及び、タペート分解制御の中心と想定されているbHLH 型転写因子変異体(eat1)を利用し、以下の3課題を中心に検証を進めた。
(1)イネ出穂期の冷温ストレスにおけるオートファジー機構の解明：本計画では、オートファジー可視化マーカー(GFP-ATG8a)を複数の葯特異的プロモーターにより発現させ解析を進めているが、プロモーターの一部がストレスにより活性低下を受ける可能性が示唆され、オートファジー動態の可視化に一部問題が生じている。現在異なるプロモーターによる解析を進めている。一方、Osatg7-1では、花粉発達に必須な植物ホルモンであるジベレリン(GA)の低下が観察されており、GA添加による花粉回復効果の検証に関しては順調に進んでいる。
(2) タペート細胞の時期特異的オートファジー制御によるイネの冷温障害緩和の検証：時期特異的オートファジー制御は、組織特異性の部分に関して当初計画に比べ解析が若干遅れている。プロモーター改変および新たに選抜したオートファジー制御化合物候補の検証を中心にさまざまな手法を試み、ストレス耐性付与の検証を進める予定である。
(3) タペート細胞をモデルとしたオートファジーと転写ネットワークによるPCD相互関連性の検証：タペートにおけるオートファジー制御機構の解明に関して予想以上の進展を見せている。eat1におけるオートファジー動態の検証や、転写ネットワークによるオートファジー活性制御のメカニズムに関して、イメージングやオミクス解析を用いて進めており、順調に研究は進んでいる。
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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
タペート細胞におけるオートファジー制御機構の解明に関して予想以上の進展を見せている。一方、タペート細胞における時期特異的オートファジー制御手法の開発に関しては、組織特異性の部分で問題が生じており、当初の計画に比べ解析が若干遅れている。但し、プロモーター改変および新たに選抜したオートファジー制御化合物候補を用いた解析も進めており、おおむね計画通りに研究は進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
タペート細胞におけるオートファジー制御機構の解明は、人為的なオートファジー制御手法開発への重要な基礎的知見となるだけでなく、学術的に重要な発見が期待されることから、次年度も継続的に解析を進める。一方、難航しているタペート細胞における時期特異的オートファジー制御に関しては、プロモーター改変および新規化合物の検証を中心にさまざまな手法を試み、ストレス耐性付与の検証を進める。
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| Causes of Carryover |
2016年3月の出張経費が当初予定よりも少なかったため、旅費精算の結果、次年度への繰越予算が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本繰越予算(2,322円)とH28年度予算を併せ、次年度は実験試薬の購入・旅費・受託解析費・英文校正費等への支出を計画している。
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[Journal Article] Autophagy supports biomass production and nitrogen use efficiency at the vegetative stage in rice.2015
Author(s)
Wada S., Hayashida Y., Izumi M., Kurusu T., Hanamata S., Kanno K., Kojima S., Yamaya T., Kuchitsu K., Makino A., Ishida H.
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Journal Title
Plant Physiology
Volume: 168
Pages: 60-73
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Physiological roles of autophagy in the regulation of development and metabolism in rice2016
Author(s)
Kurusu T., Toh B., Sera Y., Sakamoto S., Hanamata S., Ono S., Okazaki Y., Nihira K., Kitahata N., Kojima M., Sakakibara H., Saito K., Nonomura K., Mitsuda N., Tada Y., Kuchitsu K.
Organizer
Annual Meeting of JSPP 2016
Place of Presentation
岩手大学上田キャンパス(岩手県盛岡市)
Year and Date
2016-03-18 – 2016-03-18
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[Presentation] Physiological roles of autophagy in the regulation of development and metabolism in rice2016
Author(s)
Kurusu T., Toh B., Sera Y., Sakamoto S., Hanamata S., Ono S., Okazaki Y., Nihira K., Kitahata N., Kojima M., Sakakibara H., Saito K., Nonomura K., Mitsuda N., Tada Y., Kuchitsu K.
Organizer
TUS International symposium 2016
Place of Presentation
東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
Year and Date
2016-03-17 – 2016-03-17
Int'l Joint Research
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[Presentation] Roles of autophagy during male reproductive development and sexual reproduction in rice.2015
Author(s)
Kurusu T., Toh B., Hanamata S., Kubo T., Okazaki Y., Ohnishi T., Nagata N., Saito K., Kinoshita T., Kurata N., Tada Y., Kuchitsu K.
Organizer
(The 79th Annual Meeting of the Botanical Society of Japan
Place of Presentation
朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
Year and Date
2015-09-07 – 2015-09-07
Int'l Joint Research / Invited
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