2017 Fiscal Year Annual Research Report
多年生植物の有する維管束を介した新規冬季環境適応機構の解明
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16H04801
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
佐藤 忍 筑波大学, 生命環境系, 教授 (70196236)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 落葉樹 / ポプラ / 根 / 導管液 / ショ糖 / ショ糖輸送体 / 短日 / 低温 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
落葉性木本植物は， 四季の変化に適応した季節性成長を示し、夏から秋に同化産物を茎や根に貯蔵し、秋の短日を感知して冬季環境への適応の初期段階を誘導する。続く初冬の低温で、冬期の凍結耐性の誘導や春先の芽の休眠打破を誘導し、春は茎や根に貯蔵した同化産物をエネルギー源として利用し、芽吹く。そこで、ポプラの季節性成長に関与する遊離糖の局在と輸送機構に着目し、実験植物として、無菌培養したトリコカルパを用い、季節変動を再現した擬似年間サイクル（長日3週→短日IO週→短日+低温4週→長日3週）での茎と根におけるデンプンと遊離糖含量の変化を調査した。茎では、短日でショ糖のみが増加し、短日+低温期にショ糖は最大となり、ブドウ糖と果糖もわずかに増加し、低温期後の長日で全ての糖は減少した。一方、根では長日及び短日でショ糖は蓄積せず、短日+低温期のみ増加し、地上部から輸送されたと推察された。また、ハイブリッドアスペンを用いて、根で発現が高いショ糖排出トランスポーターSWEET遺伝子のプロモーターGUSアッセイを行なった結果、内皮より内側の根の中心柱での発現が観察され、根でのショ糖の排出に関与する可能性が示唆された。また、以上の結果から、葉で受けた短日情報を根に伝える情報分子としてアブシジン酸が考えられたが、短日条件下で根で発現上昇する遺伝子には、根に投与したアブシジン酸に応答しないものがあることから、アブシジン酸以外の情報分子としてmicroRNAを想定し、短日条件下で葉で発現するmicroRNAをシークエンス解析し、その中から、今まで他の植物で篩管液に存在することが知られているmicroRNAを同定することに成功した。
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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
ポプラで短日で発現上昇するショ糖輸送体SWEETの遺伝子を同定することに成功し、その発現特性を明らかにすることができたので。
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| Strategy for Future Research Activity |
SWEET遺伝子の発現を抑制した遺伝子組換えポプラを作成し、そのフェノタイプを解析するとともに、当該SWEETの糖輸送活性を測定する。また、短日で発現上昇し、篩管液中に存在する可能性の高いmicroRNAに関して、発現特性を調査する。
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Research Products
(2 results)
