Identification of potassium recovery and distribution mechanisms in tree nodes

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05750
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38010:Plant nutrition and soil science-related
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Furukawa Jun 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40451687)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 樹木 / カリウム / 元素動態 / 節 / 休眠

Outline of Final Research Achievements

Our research focusing on short day length-induced alteration of potassium (K) re-translocation revealed the high MYB59 expression in poplar node and MYB59 dependent induction of SKOR and NRT1.5. SKOR and NRT1.5 are annotated as K efflux transporter and those localization in node drastically changed during the short-day length adaptation. These localization changes will explain a part of mechanisms in K re-translocation and, in the upstream of enhancement of gene expression and change of protein localization, a plant hormone, auxin, might be involved directly or indirectly. These finding will provide a new aspect in the environmental adaptation and the regulation of nutrition distribution in trees.

Free Research Field

植物栄養学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

樹木のような多年生植物では季節の変化に応答して樹体内における養分輸送のソース・シンクが大きく変化しており、本成果によりその具体的な分子メカニズムの一端を明らかにすることができた。特にタンパク質レベルでの局在解析の結果から、成長が活発な春夏と、落葉に備える秋では同一の輸送体であってもその局在部位が異なり、担うべき役割が大きく異なることが示唆されたことは非常に意義深い。ソース・シンクの制御は樹木のみならず多くの作物で課題となっている植物生理学・植物栄養学の重要なトピックであり、本成果はその理解に貢献できるものと期待している。