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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis of spatio-temporal regulation of regeneration and stem cell reprograming factor

Research Project

Project/Area Number 19K06728
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

朝比奈 雅志  帝京大学, 理工学部, 准教授 (00534067)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsシロイヌナズナ / 植物ホルモン / 組織癒合 / 転写因子 / 時空間的解析 / 接ぎ木
Outline of Annual Research Achievements

傷害を受けた植物組織は、幹細胞の機能を獲得すると同時に空間位置情報を受容し、適切な位置に適切な組織の再生を行う。しかし、どの細胞が幹細胞化するのか、幹細胞化した細胞が、どのような遺伝子発現を通じて組織を再生しているのか、未解明である。本研究課題では、シロイヌナズナ切断花茎の組織癒合過程、 及び胚軸間接ぎ木接着過程について、レーザーマイクロダイセクション法を用いて部位・組織別に回収した極微量組織からのトランスクリプトーム解析とホルモ ン解析を行い、網羅的かつ定量的な時空間変化を明らかにすることで、ANAC071転写因子ファミリーが傷害組織における「幹細胞化誘導因子」であることを示し、組織再生の時空間的制御系を細胞・分子レベルで明らかにすることを目的として、研究を行う。これまでに、レーザーマイクロダイセクションによって単離したシロイヌナズナ切断花茎の癒合部の細胞を用いたRNA-seq法による網羅的遺伝子発現解析を行い、切断後から癒合が完了する1週間後までの時空間的遺伝子発 現解析を行った。同様に採取した組織からの植物ホルモンの網羅的解析を行い、植物ホルモンの時空間的変化を示した。さらに、ANAC転写因子による維管束組織 の再生・再分化過程を分子レベルで検討するため、胚軸間接ぎ木を用いた組織癒合過程の解析を行った。また、トランスクリプトームのデータベース解析から、 ANACの下流遺伝子を絞り込み、維管束細胞分化誘導系(VISUAL)を用いて、候補遺伝子の維管束分化への関与について評価する実験系を確立し、関連遺伝子の解析を行った。さらに、組織癒合過程における細胞分裂の評価を行うことを目的に、EdUを用いた解析及びレポーター遺伝子を用いた解析をおこなった。有力な遺伝子に関しては、多重変異体や相補実験のための遺伝子組換え体の作出を行った他、培養細胞を用いた実験系の確立も進めた。

  • Research Products

    (21 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] スウェーデン農業科学大学(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      スウェーデン農業科学大学
  • [Int'l Joint Research] Leibniz Institute of Plant Biochemistry(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Leibniz Institute of Plant Biochemistry
  • [Int'l Joint Research] University of Cambridge(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Cambridge
  • [Int'l Joint Research] Ghent University/Center for Plant Systems Biology, VIB(ベルギー)

    • Country Name
      BELGIUM
    • Counterpart Institution
      Ghent University/Center for Plant Systems Biology, VIB
  • [Int'l Joint Research] University of Florida(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Florida
  • [Journal Article] Cell-wall damage activates DOF transcription factors to promote wound healing and tissue regeneration in Arabidopsis thaliana2022

    • Author(s)
      Zhang A, Matsuoka K, Kareem A, Robert M, Roszak P, Blob B, Bisht A, De Veylder L, Voiniciuc C, Asahina M, Melnyk CW.
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 32 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1016/j.cub.2022.02.069.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The simple and rapid quantification method for L-3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA) from plant sprout using liquid chromatography-mass spectrometry.2022

    • Author(s)
      Yumoto E, Yanagihara N, Asahina M.
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.21.1126a

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spatiotemporal plant hormone analysis from cryosections using laser microdissection‐liquid chromatography‐mass spectrometry2022

    • Author(s)
      Yamada K, Nakanowatari M, Yumoto E, Satoh S, Asahina M.
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 135 Pages: 377-386

    • DOI

      10.1007/s10265-021-01360-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of Auxin Biosynthesis and Transport in the Antheridium and Prothalli Formation in Lygodium japonicum.2021

    • Author(s)
      Ohishi N, Hoshika N, Takeda M, Shibata K, Yamane H, Yokota T, Asahina M.
    • Journal Title

      Plants

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.3390/plants10122709

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Suppression of the Lycopene Cyclase Gene Causes Downregulation of Ascorbate Peroxidase Activity and Decreased Glutathione Pool Size, Leading to H2O2 Accumulation in Euglena gracilis.2021

    • Author(s)
      Tamaki S, Sato R, Koshitsuka Y, Asahina M, Kodama Y, Ishikawa T, Shinomura T.
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.786208.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] WIND transcription factors orchestrate wound-induced callus formation, vascular reconnection and defense response in Arabidopsis2021

    • Author(s)
      Iwase A, Kondo Y, Laohavisit A, Takebayashi A, Ikeuchi M, Matsuoka K, Asahina M, Mitsuda N, Shirasu K, Fukuda H, Sugimoto K
    • Journal Title

      New Phytologist

      Volume: 232 Pages: 734-752

    • DOI

      10.1111/nph.17594

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 麻酔処理による傷害応答遺伝子、植物ホルモン及び接ぎ木接着に対する影響2022

    • Author(s)
      平山朔也、佐藤良介、柴田恭美、湯本絵美、宮本皓司、阿部友亮、陽川憲、佐藤忍、朝比奈雅志
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会
  • [Presentation] シロイヌナズナANAC・DOF転写因子が制御する異所的な維管束細胞分化の解析2022

    • Author(s)
      佐藤良介、松岡啓太、柴田恭美、近藤侑貴、佐藤忍、朝比奈雅志
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会
  • [Presentation] 組織癒合過程における植物ホルモン・遺伝子発現の時空間的オミックス解析2021

    • Author(s)
      朝比奈雅志
    • Organizer
      超分野植物科学研究会第1回研究集会
  • [Presentation] INVOLVEMENT OF ANAC071 AND ANAC096 ON THE WOUND-INDUCED CAMBIUM AND XYLEM FORMATION IN INCISED ARABIDOPSIS FLOWERING STEMS.2021

    • Author(s)
      Keita Matsuoka, Ryosuke Sato, Yuki Matsukura, Yoshiki Kawajiri, Hiromi Iino, Naoyuki Nozawa, Kyomi Shibata, Yuki Kondo, Shinobu Satoh, Masashi Asahina
    • Organizer
      International Conference on Plant Cell Wall Biology 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シロイヌナズナにおける異所的な維管束細胞分化とANAC・DOF転写因子の関与2021

    • Author(s)
      佐藤良介、大津彗紀、手塚貴裕、生井香帆、大橋智生、柴田恭美、近藤侑貴、佐藤忍、朝比奈雅志
    • Organizer
      日本植物学会第85回大会
  • [Presentation] シロイヌナズナにおける異所的な維管束細胞分化を制御する転写因子と植物ホルモンの関与2021

    • Author(s)
      朝比奈雅志、佐藤良介、松岡啓太、柴田恭美、湯本絵美、近藤侑貴、佐藤忍
    • Organizer
      日本植物形態学会第33回大会
  • [Presentation] 麻酔処理による傷害応答遺伝子、植物ホルモン及び接ぎ木接着に対する影響2021

    • Author(s)
      平山朔也、佐藤良介、柴田恭美、湯本絵美、宮本皓司、陽川憲、佐藤忍、朝比奈雅志
    • Organizer
      第56回植物化学調節学会
  • [Remarks] 植物生理学研究室 (朝比奈雅志研究室)

    • URL

      https://www.teikyo-u.ac.jp/faculties/science_tech/labo/bio_science_asahina

  • [Remarks] 帝京大学教員紹介

    • URL

      https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/1494/32

  • [Remarks] 帝京大学理工学部バイオサイエンス学科

    • URL

      https://www.teikyo-u.ac.jp/faculties/science_tech/bio_science

URL: 

Published: 2022-12-28  

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