2020 Fiscal Year Annual Research Report
Temperature and light signals in plant cold acclimation
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17H03961
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
上村 松生 岩手大学, 農学部, 教授 (00213398)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河村 幸男 岩手大学, 農学部, 准教授 (10400186)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 低温馴化 / 低温シグナル / 光シグナル / 凍結耐性 / シロイヌナズナ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
低温馴化における温度と光の影響： 本研究で進めてきた青色光受容体クリプトクロムを介した低温馴化機構に関する論文を出版することができた。さらに、低温馴化過程におけるクリプトクロムと赤色光受容体フィトクロムの相互作用をクリプトクロム2重欠損体（cry1cry2）を用いて解析した。低温馴化前は、野生型が欠損体と比較して凍結耐性が高かった。さらに、青色光を用いた低温馴化処理1日では野生型の方が有意に高くなったが、それ以降は大きな差はみられなかった。一方、赤色光を用いた低温馴化では馴化3日目以降に野生型の凍結耐性が有意に高かった。次に、低温馴化処理7日で比較すると、野生型では白色光馴化処理で凍結耐性が最も高く、次に、青色、赤色の順であった。一方、変異体では白色光と青色光での馴化に有意差は見られなかった。以上の結果は、凍結耐性の向上には、複数の光質とそれらの受容体間の相互作用が強く関わっていることが示唆された。
タンパク質変動解析： 低温情報の受容と伝達における重要基盤をなすタンパク質レベルでのリン酸化状態変動解析をさらに進め、論文化することができた。5～60分寒冷暴露したシロイヌナズナをホスホプロテオミクス法により解析した結果、1〕短時間の低温曝露が細胞イオンホメオスタシス、溶質およびタンパク質輸送、細胞骨格組織化、膀胱追跡、タンパク質修飾、およびシグナル伝達プロセスに関与するタンパク質の急速なリン酸化変化をもたらすこと、2〕各種のキナーゼ（RLK、MAPK、CDPKなど）とそれらの基質ネットワークが初期の低温シグナル伝達に関与している可能性があること、を明らかにした。以上の結果は、植物が初期の温度低下プロセスにどのように応答するかを理解するための重要なリソースとなり得る。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] A single seed treatment mediated through reactive oxygen species increases germination, growth performance, and abiotic stress tolerance in Arabidopsis and rice.2020
Author(s)
Kamal Md M, Erazo C, Tanino KK, Kawamura Y, Kasuga J, Laarveld B, Olkowski A, Uemura M.
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Journal Title
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
Volume: 84
Pages: 2597-2608
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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