2019 Fiscal Year Annual Research Report
植物器官形成の開始位置を決める局所的オーキシン蓄積の確立機構
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18H02463
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
深城 英弘 神戸大学, 理学研究科, 教授 (80324979)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
郷 達明 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (80511419)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 器官形成 / 側根形成 / オーキシン / 細胞内膜輸送 / シロイヌナズナ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の根・葉・花などの器官は、細胞間または組織・器官間におけるオーキシンの分配制御によって、局所的にオーキシンが蓄積する部位に形成される。本研究は、植物器官形成の開始位置を決定する局所的なオーキシン蓄積の確立機構を解明することを大きな目的として、側根形成の開始頻度が顕著に低下するシロイヌナズナfewer roots（fwr）変異体の原因遺伝子として同定した低分子量ADP-ribosylation factor (Arf) GTPaseのグアニンヌクレオチド交換因子（Arf GEF）GNOMに注目し、申請者らが独自に単離したfwr変異体と、fwrの側根形成能を回復させるfspサプレッサー変異体シリーズを用いた生理学的・発生学的・生化学的解析により、側根形成の開始におけるGNOMを介した局所的オーキシン蓄積の確立機構を明らかにする。2019年度の主な成果を以下に示す。
１）fsp5の原因遺伝子VAN3、fsp6の原因遺伝子VAN3結合タンパク質、およびそのホモログ遺伝子とGNOMとの遺伝学的関係性について明らかにした。
２）GNOM-GFP遺伝子の組織特異的発現によるfwr変異体の相補実験をさらに複数のプロモーターを用いて行い、側根形成開始に必要なGNOMの発現組織と不要な組織を明らかにした。
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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
2019年度は上記の１）と２）に主に力を注いだ。一方、別の研究項目として、３）側根形成におけるGNOMとfsp1の原因遺伝子SUR2、fsp2の原因遺伝子PIN2、fsp3の原因遺伝子AMSH1との相互作用に関する研究についても、解析に必要な形質転換系統の作出を行っており、概ね順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
GNOMとFSP遺伝子産物との相互作用にオーキシン輸送や細胞内膜交通がどのように関係するかについて明らかにする。そのために様々な形質転換系統の作出を進めており、今後、これらが作出でき次第、それらを用いた解析を行う。また、原因遺伝子が同定されていない新たなfsp変異体についても解析を進め、原因遺伝子を確定させる。
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[Journal Article] Cytoskeleton dynamics are necessary for early events of lateral root initiation in Arabidopsis2019
Author(s)
Vilches Barro A, Stockle D, Thellmann M, Ruiz-Duarte P, Bald L, Louveaux M, von Born P, Denninger P, Goh T, Fukaki H, Vermeer JEM, Maizel A.
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Journal Title
Curr. Biol.
Volume: 29
Pages: 2443-2454
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Lateral root initiation requires the sequential induction of transcription factors LBD16 and PUCHI in Arabidopsis thaliana2019
Author(s)
Goh T, Toyokura K, Yamaguchi N, Okamoto Y, Uehara T, Kaneko S, Takebayashi Y, Kasahara H, Ikeyama Y, Okushima Y, Nakajima K, Mimura T, Tasaka M, Fukaki H.
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Journal Title
New Phytol.
Volume: 224
Pages: 749-760
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] PUCHI regulates very long chain fatty acid biosynthesis during lateral root and callus formation2019
Author(s)
Trinh DC, Lavenus J, Goh T, Boutte Y, Drogue Q, Vaissayre V, Tellier F, Lucas M, Voss U, Gantet P, Faure JD, Dussert S, Fukaki H, Bennett MJ, Laplaze L, Guyomarc'h S.
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
Volume: 116
Pages: 14325-14330
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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