2020 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of crop cultivation method for improving heat stress tolerance using information memorized by plants
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17K15403
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| Research Institution | Sophia University |
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Principal Investigator |
鈴木 伸洋 上智大学, 理工学部, 准教授 (50735925)
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2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 熱ストレス / 長距離シグナル / 記憶 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、シロイヌナズナが短期的または長期的に記憶・伝達する詳細な情報を分子生物及び植物生理学的アプローチで明らかにすることを目的とした。また、長距離シグナルにより伝えられた熱ストレスシグナルを利用して、植物の熱ストレス耐性を効率よく向上させる手法を検討した。
シロイヌナズナの本葉2枚に5分または45分の熱ストレスを与え、通常条件下で1、3、6、9、24 及び72 時間回復させた後に、直接ストレスを受けていない部位における遺伝子及びタンパク質発現量を調査した。熱ストレスを与えた後、1時間回復させるとさらに発現量が上昇する遺伝子及びタンパク質が多く、一方、3時間回復させた後は調査した遺伝子のほとんどで発現量が熱ストレス処理前とほぼ同じレベルにまで低下した。また、5分の熱ストレスを植物体全体に直接与えた場合の影響も調査したところ、ストレス処理直後に明確な発現上昇が見られなかった遺伝子も、1時間の回復後に著しい発現上昇を示し、一方で、3時間回復後にはその発現量が著しく低下することがわかった。さらに、植物体の一部に45分の熱ストレス、または植物体全体に5分の熱ストレスを与え、1または3時間回復させた後、致死的な熱ストレスで処理すると、3時間回復させた方がより効果的に熱ストレス耐性を獲得することがわかった。本研究の結果から、熱ストレス処理後の回復時に一度記憶をリセットすることが、熱ストレス耐性獲得のカギになることが示唆された。
なお、トマトにおける長距離シグナルの影響については、コロナウィルス蔓延の影響による研究活動の制限のため、十分な実験を行うことができなかった。この実験については現在も進めている。
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| Remarks |
研究室ウェブサイトは現在作成中であり、今年度中に公開予定。
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