2017 Fiscal Year Research-status Report
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17K07458
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
黒森 崇 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 上級研究員 (80332295)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 植物ホルモン / アブシジン酸 / 維管束 / 気孔 / 孔辺細胞 / 膜輸送 / 膜タンパク質 / 変異体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多細胞生物において、ホルモンなどの生理活性物質は、生合成場所から作用場所への機敏で正確な伝播制御が要求されます。植物にとって水分状態を感知・伝播して、気孔を最適な状態に維持していくことは、個体レベルで水分蒸散を調節するための最も重要なネットワーク制御の一つです。
本研究では、孔辺細胞に作用し気孔閉鎖を促進するアブシジン酸が、一般的な動物のホルモンのようにエンドクラインで働くのか、あるいは植物ホルモンでこれまで考えられてきたようにオートクラインで働くのかについて明らかにします。さらに、それらの作用に関わり介在する膜タンパク質因子はどのようなものであるかについても解明します。植物におけるホルモン生合成と組織間における伝播輸送ネットワーク、そしてそこに関わる制御因子と作用機序の理解を目指しています。
本年度は、一つ目の課題である「気孔閉鎖を促進するアブシジン酸はエンドクラインで働くのか、オートクラインで働くのか？」について明らかにするため、気孔閉鎖に機能するアブシジン酸が主に維管束細胞で作られるものによるのか孔辺細胞（気孔）で作られるものによるのかに関して、分子生物学的なアプローチによる解析を行いました。
具体的には、維管束細胞（師管伴細胞）で特異的に発現しているSUC2遺伝子のプロモーター（SUC2pro）、および孔辺細胞で特異的に発現しているGC1遺伝子のプロモーター(GC1pro)をクローニングし、アブシジン酸の合成酵素遺伝子（ABA2, AAO3）の各々と融合しました。そして、それらのベクターを各々の遺伝子の変異体植物（aba2, aao3）へ導入して形質転換植物を作製しました。何れの変異体（aba2, aao3）も水分蒸散が亢進する形質がありますが、SUC2pro、GC1proのどちらの細胞種特異的な遺伝子発現によっても、その変異体表現型が相補されることが分かりました。
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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
当初計画した研究内容を行っているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
一つ目の課題に加えて、二目の課題である変異体を用いた遺伝子探索に関しても進めます。
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| Causes of Carryover |
備品購入時の機種の選定や消耗品購入時の品目の選別を行うことにより一部残額として次年度使用額を得ました。次年度は実験植物の育成に必要な消耗品や変異体植物の解析に必要な試薬を購入する予定です。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Acetate-mediated novel survival strategy against drought in plants2017
Author(s)
Kim JM, To TK, Matsui A, Tanoi K, Kobayashi NI, Matsuda F, Habu Y, Ogawa D, Sakamoto T, Matsunaga S, Bashir K, Rasheed S, Ando M, Takeda H, Kawaura K, Kusano M, Fukushima A, Endo TA, Kuromori T, Ishida J, Morosawa T, Tanaka M, Torii C, Takebayashi Y, Sakakibara H, Ogihara Y, Saito K, Shinozaki K, Devoto A, Seki M
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Journal Title
Nature Plants
Volume: 3
Pages: 17097
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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