Novel functions of plant steroid hormone brassinosteroid as a reproductive hormone

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K19333
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 44:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Higashiyama Tetsuya 名古屋大学, 理学研究科(WPI), 教授 (00313205)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2020-03-31
• Keywords: 植物ステロイドホルモン / ブラシノステロイド / 花粉 / 植物生殖 / シグナル伝達

Outline of Final Research Achievements

Brassinosteroid (BR) had activity to activate Arabidopsis pollen tubes, stigmas/styles, and ovules, by changing gene expression profiles. As downstream molecules of BR signaling in the style, novel factors were shown as significant. In pollen tubes, knockout of the BR receptor BRI1 and its homologues BRL2 and BRL3 did not abolish activation by BR. This clearly indicates existence of unknown receptor of BR. An agonist and its derivatives were shown to have BR activity, which would provide a way to identify unknown receptor. A patent has been applied.

Free Research Field

分子細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ブラシノステロイド（BR）が植物生殖における重要な生殖ホルモンであることを発見した。動植物において、ステロイド化合物が共通して生殖ホルモンとして働くことは興味深い。BRは雌雄の組織において大規模に遺伝子発現を変化させ、生殖を達成することがわかった。生殖過程で働く様々な有名な遺伝子が、BRにより発現が向上した。興味深いことに、花粉では、未知の受容体が存在することが示された。その同定にむけ、重要な研究になるとともに、今後ブラシノステロイドの起源にも迫ることが期待される。また栄養器官に影響をあたえず、生殖特異的なBRシグナルリング経路を人為的に制御することも可能と考えられる。