2009 Fiscal Year Annual Research Report
植物の乾燥環境適応に寄与する水分屈性分子機構の解明
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20370017
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 秀幸 Tohoku University, 大学院・生命科学研究科, 教授 (70179513)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 伸治 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 准教授 (70272002)
宮沢 豊 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教 (00342858)
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| Keywords | シロイヌナズナ / 水分屈性 / MIZ1 / MIZ2 / GNOM / 重力屈性 / オーキシン / アブシジン酸(ABA) / 突然変異体 |
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| Research Abstract |
これまで、水分屈性発現時に根冠でデンプンが分解すること、MIZ1およびMIZ2/GNOMが水分屈性に必須の分子であることを明らかにしてきた。MIZ2/GNOMは小胞輸送に機能するARF-GEFであり、MIZ1は機能未知のタンパク質である。そこで、水分屈性発現過程におけるMIZ1の作用点を同定することを目的として、水分屈性を欠損したmiz1、miz2および水分屈性の亢進が認められるMIZ1過剰発現体を用いた解析を行った結果、MIZ1は水分屈性発現過程において、水分勾配刺激依存的デンプン分解の下流、且つMIZ2/GNOMの上流で機能することが示唆された。また、miz2はGNOM機能のうち、水分屈性特異的に働く機能を欠損すると考えられるが、GEF活性中心に変異を持だないgnom^<B4049>、およびgnom^<R5>をそれぞれmiz2と交配したトランスヘテロ接合体は、いずれも水分屈性を完全に欠損していた。一方、GEF活性が失われたgnom^<emb30-1>とmiz2のトランスヘテロ接合体は、部分的に水分屈性を回復した。これらの結果から、水分屈性に必要なGNOM機能は、GEF活性以外にも存在することが示唆された。さらに、シロイヌナズナの重力屈性が異常な突然変異体の根の水分屈性を解析した結果、オーキシン誘導性遺伝子の転写の抑制因子をコードしているAXR2/IAA7の機能獲得型突然変異体であるaxr2突然変異体、およびオーキシン受容体を欠損したtirl afbl afb2 afb3四重突然変異体の根では、正常な水分屈性の発現が認められなかった。重力屈性異常を示すpgm、pin2、aux1突然変異体では、水分屈性が正常であるか、促進される傾向にあった。したがって、重力屈性と水分屈性では、刺激感受・情報伝達機構が異なるものの、いずれの発現にもオーキシン応答を必要とすることが示された。加えて、トランスクリプトーム解析の結果、水分屈性初期において、ABA応答および乾燥応答を介したシグナル伝達が重要な役割を担っており、そのシグナル伝達系は重力屈性および光屈性とは異なる新規なものであることが示唆された。
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Research Products
(31 results)
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[Presentation] キュウリ芽生えの重力応答によりネガティブに制御される形態形成におけるオーキシン勾配制御2010
Author(s)
藤井伸治, 渡辺千秋, 矢内健一, 宮沢豊, 西村岳志, 小柴共一, 山崎丘, 鎌田源司, 嶋津徹, 石岡憲昭, 高橋秀幸
Organizer
宇宙利用シンポジウム(第26回)
Place of Presentation
宇宙科学研究本部、相模原(口頭発表)
Year and Date
20100125-20100126
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[Presentation] フロンティア生物の戦略-植物の成長と重力受容システム-2010
Author(s)
高橋秀幸, 上田純一, 田坂昌生, 森田美代, 藤井伸治, 宮本健助, 宮沢豊, 飯野盛利, 金子康子, 鎌田源司, 保尊隆享, 神阪盛一郎, 山下雅道, 北宅善昭, 村田隆, 曽我康一
Organizer
宇宙利用シンポジウム(第26回)
Place of Presentation
宇宙科学研究本部、相模原(口頭発表)
Year and Date
20100125-20100126
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[Presentation] Auxin reduction is a primary cause of high temperature injury to male reproductive development2009
Author(s)
東谷篤志, 阪田忠, 三浦慎也, 押野健, 苫米地真理, 津長雄太, 矢野健太郎, 宮沢豊, 高橋秀幸, 渡辺正夫
Organizer
Plant Biology 2009
Place of Presentation
Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii(ポスター発表)
Year and Date
20090718-20090722
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