2022 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
19K16170
|
|---|
| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
波間 茜 (久保田茜) 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (70835371)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 花成 / フィトクロム / 温度応答 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
適切なタイミングでの花成は、植物の生存戦略としてだけでなく農業においても重要である。花成ホルモンフロリゲンをコードするFT遺伝子の発現は、これまでの実験室条件では、夕方に1回のみであり、そのことを前提とした基礎・応用研究が進められてきた。しかし申請者らは、野外条件においてFTは夕方だけでなく朝方にも発現しており、花成に重要な役割を果たしていることを見出した。さらに、実験室条件においても温度と光質 [赤色光/遠赤色光 (R/FR)] を適切に調節することで、野外のFT発現と花成時期を再現できることを示し、これを用いた実験から、赤色光遠赤色光受容体であるフィトクロムA (phyA) や、FTの転写活性化因子であるCONSTANS (CO) が重要であることを明らかにした。一方で、朝のFTがどのようなそ分子メカニズムで制御されるかについては不明なままであった。そこで本研究では、光シグナルによって朝にFTが誘導される分子メカニズムの解明を目的とした。明暗サイクルの夜明け・日没のタイミングを定期的に変化させ、植物をいわば「時差ボケ」状態におくことでFTの誘導に効果的な光受容のタイミングを探索した結果、朝FTの誘導には、前日の日長と明け方の光受容が効果的であることを見出し、その分子メカニズムを一部明らかにした。また、遠赤色光は朝夕のFT誘導をそれぞれ独立の分子機構で制御しており、朝のFT発現はFRの高照射応答で、夕方のFT発現はFR照射のタイミングが重要であることを見出した。これらの結果から、野外の植物は1日のうちに異なる光シグナル経路を使い分けることで、朝夕2回のFT遺伝子の発現量を制御している可能性が示唆された。
|
