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2011 Fiscal Year Annual Research Report

植物体内における細胞集団の分化状態を規定するシグナル分子の機能探索

Research Project

Project/Area Number 19GS0315
Research InstitutionNational Institute for Basic Biology

Principal Investigator

岡田 清孝  基礎生物学研究所, 所長 (50101093)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 澤 進一郎  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (00315748)
槻木 竜二  京都大学, 理学研究科, 助教 (50303805)
Keywords植物発生 / 葉極性 / カリフラワー / LTPタンパク質 / アポプラスト / マイクロRNA / 茎頂分裂組織 / WOX遺伝子
Research Abstract

新規活性ペプチドの同定を目的として食用カリフラワーの花蕾表面のアポプラストから抽出・精製したペプチド画分を植物体に投与し、葉や茎頂分裂組織および根の形態に影響を及ぼす複数の活性を分離し、LC-MS/MSおよびプロテインシーケンサーによる同定を行った。シロイヌナズナには16個のLTPタンパク質相同遺伝子(AtLTPs)があるが、その中の2種がシロイヌナズナ茎頂付近の表皮細胞で発現しており、茎頂分裂組織の機能維持に関わっていることを示した。
植物の幹細胞の活性を制御するペプチドホルモンの分子機構を解析するために、シロイヌナズナの分裂組織の形成と維持に関わるペプチドホルモンの受容体として知られているCLV2が欠損した変異体から、42種のエンハンサー突然変異体を単離し、これら全ての候補突然変異体のゲノム配列を解読した。その結果から、三量体G-proteinタンパク質がペプチドホルモンの受容後の細胞内シグナル伝達の重要な因子でいることを見出し、さらに多数の新規シグナル因子を単離した。
オーキシンによって制御される維管束形成、根端分裂組織の活性維持、初期胚と雌しべの頂端基部軸に沿ったパターン形成、雄性配偶子の伝播などに関わるCUV遺伝子を解析した。
表側領域の分化制御に関わるHD-ZIPIII遺伝子の発現を抑制するmiRNA165/166の発現制御機構の解析を進めた。miR165が機能する領域の決定には、一次転写産物pri-miR165aの構造が必要であることを示した。
顕微鏡下で一個または数個の細胞に赤外光レーザーを照射して遺伝子の発現を誘導する系を開発し、根の細胞にWUS遺伝子とCLV3遺伝子の発現を一過的に誘導した。また、紫外光レーザーによって特定の細胞を不活性化させる系を開発した。

  • Research Products

    (36 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (23 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Succinic Semialdehyde Dehydrogenase is Involved in the Robust Patterning of Arabidopsis Leaves along the Adaxial-Abaxial Axis.2011

    • Author(s)
      Koichi Toyokura, et al.
    • Journal Title

      Plant & Cell Physiology

      Volume: 52 Pages: 1340-1353

    • DOI

      10.1093/pcp/pcr079

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Arabidopsis RPT2a encoding the 26S proteasome subunit is required forvarious aspects of root meristem maintenance, and regulates gametogenesis redundantly with its homolog, RPT2b.2011

    • Author(s)
      Minako Ueda, et al.
    • Journal Title

      Plant & Cell Physiology

      Volume: 52 Pages: 1628-1640

    • DOI

      10.1093/pcp/pcr093

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mitogen-Activated Prote in Kinase regulated by the CLAVATA receptors contributes to the shoot apical meristem homeostasis.2011

    • Author(s)
      Betsuyaku, S., et al.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 52 Pages: 14-29

    • DOI

      doi:10.1093/pcp/pcql57

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tryptophan auxotroph mutants suppress the superroot2 phenotypes, modulating IAA biosynthesis in Arabidopsis.2011

    • Author(s)
      Kiyohara, S., et al.
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 6 Pages: 1351-1355

    • DOI

      10.4161/psb.6.9.16321

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Phalaenopsis variety with floral organs showing C class homeotic trans formation and its revertant may enable Phalaenopsis as a potential molecular genetic material.2011

    • Author(s)
      Ejima, C., et al.
    • Journal Title

      Gene Genet. Sys.

      Volume: 86 Pages: 93-95

    • DOI

      10.1266/ggs.86.93

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MM31/EIR1 promotes lateral root formation in Arabidopsis.2011

    • Author(s)
      Honda, H., et al.
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 6 Pages: 968-973

    • DOI

      10.4161/psb.6.7.15228

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] RPK2 functions in diverged CLE signaling in plant.2011

    • Author(s)
      Sawa, S., Tabata, R.
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 6 Pages: 86-88

    • DOI

      10.4161/psb.6.1.14128

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diverse roles of CLE peptides in plant development and environmental response.2011

    • Author(s)
      Tabata, R., Sawa, S.
    • Journal Title

      Current Topics in Plant Biology

      Volume: 12 Pages: 35-40

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ムロトムヨウラン(ラン科)を沖縄に記録する2011

    • Author(s)
      福永裕一, ら
    • Journal Title

      分類

      Volume: 11 Pages: 151-154

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] CLUMSY VEINは、オーキシンに依存した器官形成に関わる遺伝子の発現を促している2013

    • Author(s)
      槻木竜二, ら
    • Organizer
      第54回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岡山大学、岡山県
    • Year and Date
      20130321-20130323
  • [Presentation] シロイヌナズナ切断花茎の組織癒合に関与するANAC071・RAP2.6L転写因子の植物ホルモンによる発現誘導2012

    • Author(s)
      朝比奈雅志, ら
    • Organizer
      第53回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学、京都府
    • Year and Date
      20120316-20120318
  • [Presentation] 複葉の小葉パターン決定機構に関する比較発生学的解析2012

    • Author(s)
      池内桃子, ら
    • Organizer
      第53回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学、京都府
    • Year and Date
      20120316-20120318
  • [Presentation] 向背軸に沿ったPHBとFILの動的な発現制御には葉緑体ゲノムの遺伝子が関与する2012

    • Author(s)
      爲重才覚, ら
    • Organizer
      第53回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学、京都府
    • Year and Date
      20120316-20120318
  • [Presentation] 葉の向背軸パターン形成におけるWOX遺伝子の役割2012

    • Author(s)
      中田未友希, ら
    • Organizer
      第53回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学、京都府
    • Year and Date
      20120316-20120318
  • [Presentation] 維管束形成に関わるVASCULAR HYPERPLASIA遺伝子の解析2012

    • Author(s)
      槻木竜二, ら
    • Organizer
      第53回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学、京都府
    • Year and Date
      20120316-20120318
  • [Presentation] カリフラワーの花蕾を用いた植物の器官形成に関与するペプチド性シグナル分子の同定2012

    • Author(s)
      矢部公彦, ら
    • Organizer
      第53回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学、京都府
    • Year and Date
      20120316-20120318
  • [Presentation] IR-LEGOを用いたWUSHCEL遺伝子発現誘導によるシロイヌナズナ根における分裂組織形成2012

    • Author(s)
      浦和博子, ら
    • Organizer
      第53回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学、京都府
    • Year and Date
      20120316-20120318
  • [Presentation] シロイヌナズナ葉原基の背軸側表皮細胞で発現するMIR165Aが向背軸領域を決定する2012

    • Author(s)
      立松圭, ら
    • Organizer
      第53回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学、京都府
    • Year and Date
      20120316-20120318
  • [Presentation] enfl変異体のサプレッサー変異体の単離、解析2012

    • Author(s)
      豊倉浩一、岡田清孝
    • Organizer
      第53回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学、京都府
    • Year and Date
      20120316-20120318
  • [Presentation] Towards an understanding of spatial and temporal regulation of the hyper sensitive responses.2012

    • Author(s)
      Betuyaku, et al.
    • Organizer
      第53回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学、京都府
    • Year and Date
      20120316-20120318
  • [Presentation] Infrared Laser Mediated Single-Cell Gene Induction Method2012

    • Author(s)
      Kamei, et al.
    • Organizer
      第53回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学、京都府
    • Year and Date
      20120316-20120318
  • [Presentation] 細胞壁空間における細胞間・生物間情報伝達機構の解析 -センチュウと分裂組織-2012

    • Author(s)
      澤進一郎、相田光宏
    • Organizer
      公開シンポジウム「植物細胞壁の情報処理システム」
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都
    • Year and Date
      2012-10-01
  • [Presentation] シロイヌナズナの葉の裏側組織だけで細胞非自律的に働くmiRNA2011

    • Author(s)
      立松圭
    • Organizer
      発生生物学会秋期シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター、愛知県
    • Year and Date
      20111219-20111221
  • [Presentation] WOX転写因子であるPRSとWOX1は向背の中間領域で発現し、葉身形成を促進する機能を持つ2011

    • Author(s)
      中田未友希, ら
    • Organizer
      第75回日本植物学会
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都
    • Year and Date
      20110917-20110919
  • [Presentation] 葉の発生に伴うシロイヌナズナFIL遺伝子の動的な発現パターン制御には葉緑体レトログレードシグナルが関与する2011

    • Author(s)
      爲重才覚, ら
    • Organizer
      第75回日本植物学会
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都
    • Year and Date
      20110917-20110919
  • [Presentation] 複葉の小葉形成方向に見られる多様性はどのような発生要因に起因するのか2011

    • Author(s)
      池内桃子, ら
    • Organizer
      第75回日本植物学会
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都
    • Year and Date
      20110917-20110919
  • [Presentation] 茎頂分裂組織パターンの数理モデル解析2011

    • Author(s)
      藤田浩徳, ら
    • Organizer
      第75回日本植物学会
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都
    • Year and Date
      20110917-20110919
  • [Presentation] The role of CLE in Marchantia development2011

    • Author(s)
      Sawa Shinichiro
    • Organizer
      International Botanical Congress
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia(招待講演)
    • Year and Date
      20110723-20110730
  • [Presentation] Plastid Signal Is Involved In The Dynamic Regulation of FIL Expression Pattern2011

    • Author(s)
      Toshiaki Tameshige, et al.
    • Organizer
      22nd Inter. Conf. Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Madison, MI, USA.
    • Year and Date
      20110622-20110625
  • [Presentation] シロイヌナズナの花弁伸長を制御する遺伝子とメカニズム2011

    • Author(s)
      武田征士, ら
    • Organizer
      日本植物形態学会第23回総会・大会
    • Place of Presentation
      日本女子大学、東京都
    • Year and Date
      2011-09-16
  • [Presentation] シロイヌナズナの茎頂分裂組織におけるCLV3ペプチドの機能解析2011

    • Author(s)
      澤進一郎
    • Organizer
      公開シンポジウム「世界をリードする日本初ペプチドホルモン研究」
    • Place of Presentation
      名古屋大学、愛知県(招待講演)
    • Year and Date
      2011-07-11
  • [Presentation] シロイヌナズナの茎頂分裂組織におけるCLV3ペプチドの機能解析2011

    • Author(s)
      江島千佳, ら
    • Organizer
      公開シンポジウム「世界をリードする日本初ペプチドホルモン研究」
    • Place of Presentation
      名古屋大学、愛知県
    • Year and Date
      2011-07-11
  • [Book] The function of the CLE peptide in plant development and symbiosis. The Arabidopsis Book. 9.2011

    • Author(s)
      Betsuyaku S., Sawa, S., Yamada, M.
    • Total Pages
      149
    • Publisher
      BioOne, The American Society of Plant Biologists
  • [Remarks] 岡田清孝

    • URL

      http://www.nibb.ac.jp/annual_report/2011/pdf/34-35.pdf

  • [Remarks] 澤進一郎

    • URL

      http://www.sci.kumamoto-u.ac.jp/_sawa/

  • [Remarks] 槻木竜二

    • URL

      http://www.bot.kyoto-u.ac.jp/annual/5_iden.html

URL: 

Published: 2014-07-16  

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