2019 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanisms of CWPO-C peroxidase function on the regulation of plant growth, differentiation, and branching
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17H03846
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
堤 祐司 九州大学, 農学研究院, 教授 (30236921)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河岸 洋和 静岡大学, グリーン科学技術研究所, 教授 (70183283)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 万能ペルオキシダーゼ / CWPO-C / 分化・成長 / 植物ホルモン / リグニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)ポプラCWPO-C過剰発現体、発現抑制体の表現型：WTと比べて、CWPO-C過剰発現体は成長が早く、RNAi抑制体は成長がやや遅くなった。過剰発現体水平設置後の起き上がり時間はWTの1/3と短くなり、抑制体で大きな違いは認められなかった。屈曲部におけるCWPO-CのmRNA発現は非常に大きいことから、重力屈性とCWPO-Cは強く関連している。
(2)ポプラおよびシロイヌナズナの分化・成長とフェアリー化合物の効果：シロイヌナズナのCWPO-C過剰発現では、AOHの成長促進効果が現れなかったこと、過剰発現体の内生AOH量が顕著に低下していたこと、ならびに組換体CWPO-CはAOHに対するin vitro変換活性を有していたことから、FCsと成長・分化にCWPO-Cの関与が示唆された。一方、ポプラの内生FCsはシロイヌナズナに比べて低く、FCsの生理作用も現れにくいことから、FCsの機能は植物種によって大きく異なると考えられる。
(3)CWPO-Cがシロイヌナズナ表現型と内生オーキシンに与える影響：シロイヌナズナのCWPO-C過剰発現体では内生IAA濃度が著しく減少しており、CWPO-Cが植物体内でIAAを代謝・不活化することを示唆した。これは、過剰発現体の重力屈性応答がWTに比べて非常に遅いこととも一致する。さらに、CWPO-Cの機能ホモログ遺伝子AtPrx71のKO変異体では主茎の発生や初期成長が早く、AtPrx71はこれらに対して抑制的に働いている可能性が示唆された。
組換体CWPO-Cを用いたin vitroのIAA代謝実験で、IAAはCWPO-Cによって3-ヒドロキシメチルオキソインドール→3-メチレンオキシインドールに代謝・不活化される経路が示唆された。これは、IAAオキシダーゼによるIAA→2-オキソインドール酢酸への代謝経路とは異なる、新たな知見である。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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