陸上植物の形態形成と重力 -植物ホルモンを介した抗重力メカニズム-

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21570064
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 唐原 一郎 富山大学, 理工学研究部(理学), 准教授 (60283058)
• Keywords: 植物 / 形態・構造 / マイクロアレイ / 細胞壁 / 植物ホルモン / 重力

Research Abstract

これまでに過重力刺激を与えた植物のトランスクリプトーム解析により,過重力により発現変化する遺伝子の中でオーキシン関連のものが多く含まれることが確認された(Tamaokiら,2009).そこで過重力が促進するリグニン形成に花茎内のオーキシン動態が関与するか否かを明らかにするため,オーキシン応答性プロモーターの下流にレポーター遺伝子をつないだコンストラクト(DR5::GUS)を導入したシロイヌナズナの形質転換体を用いて,オーキシン動態を可視化した.過重力を与えたDR5::GUS形質転換体の花茎において強いGUS発現が検出された.またそのときの花茎におけるリグニン合成関連遺伝子の発現は増加した.次にシュート頂からのオーキシンの供給を絶つ目的で摘芯処理を行ったDR5::GUS形質転換体に過重力を与え解析を行った.その結果,過重力による花茎内のGUS発現増加は見られず,リグニン合成関連遺伝子の発現も増加しなかった(Tamaokiら,2011).この結果,過重力による花茎におけるリグニン形成の促進には内生オーキシン量の増加が関与することが示唆された.これらの結果は花茎における抗重力反応にオーキシンが関与することを強く示唆する.
国際宇宙ステーション「きぼう」実験棟において微小重力および1Gの条件下において生殖生長まで全うさせた植物試料から取り出した種子について,大型放射光施設SPring-8を利用したX線CTによる非侵襲観察については,着手しており現在も解析を進めているところである.

Research Products

• [Journal Article] Involvement of auxin dynamics in hypergravity-induced promotion of lignin-related genes expression in Arabidopsis inflorescence stems (2011)
  • Author(s): Tamaoki D, Karahara I, Nishiuchi T, Wakasugi T, Yamada K, Kamisaka S
  • Journal Title: J.Exp.Bot. Volume: 62 Pages: 5463-5469
  • DOI: doi:10.1093/jxb/err224
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Space Seed-微小重力環境下におけるシロイヌナズナの生殖成長 (2011)
  • Author(s): 須藤宇道, 唐原一郎, 山口駿, 玉置大介, 矢野幸子, 谷垣文章, 島津徹, 福井啓二, 笠原春夫, 桝田大輔, 山内大輔, 竹内美由紀, 峰雪芳宣, 上杉健太朗, 笠原宏一, 山田晃弘, 西谷和彦, 保尊隆享, 神阪盛一郎
  • Journal Title: Space Utiliz.Res. Volume: 27 Pages: 164-165
• [Presentation] 根の内部組織の発達に与える環境ストレスの影響 (2012)
  • Author(s): 唐原一郎
  • Organizer: 第123回日本森林学会大会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学,栃木
  • Year and Date: 20120326-29
• [Presentation] 国際宇宙ステーション「きぼう」におけるシロイヌナズナの生活環 (2012)
  • Author(s): 唐原一郎,須藤宇道,矢代宇視,山口駿,玉置大介,矢野幸子,谷垣文章,嶋津徹,笠原春夫,笠原宏一,曽我康一,保尊隆享,神阪盛一郎
  • Organizer: 第53回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 京都産業大学,京都
  • Year and Date: 20120316-18
• [Presentation] 強磁場環境がシロイヌナズナ芽生えの成長に与える影響 (2012)
  • Author(s): 進藤裕美, 唐原一郎, 曽我康一, 保尊隆享, 酒井英男, 神阪盛一郎
  • Organizer: 第28回宇宙利用シンポジウム
  • Place of Presentation: 日本学術会議講堂・会場室
  • Year and Date: 20120123-20120124
• [Presentation] Non-destructive imaging of aerenchyma development in the primary root of the rice using X-ray computed tomography-A trial for time-courseobservation- (2011)
  • Author(s): Bando T, Karahara I, Tamaoki D, Yamauchi D, Uesugi K, Mineyuki Y
  • Organizer: JSRR's 20th Anniversary Symposium
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20111105-20111106
• [Presentation] 国際宇宙ステーション「きぼう」におけるシロイヌナズナの栄養成長および生殖成長 (2011)
  • Author(s): 唐原一郎,須藤宇道,山口駿,玉置大介,矢野幸子,谷垣文章,島津徹,笠原春夫,笠原宏一,神阪盛一郎
  • Organizer: 日本宇宙生物科学会第25回大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学,横浜
  • Year and Date: 20110930-1001
• [Presentation] 国際宇宙ステーション「きぼう」で生長したシロイヌナズナ花茎の微細構造 (2011)
  • Author(s): 弦巻伸,笠原宏一,唐原一郎,矢野幸子,谷垣文章,嶋津徹,笠原春夫,神阪盛一郎
  • Organizer: 日本宇宙生物科学会第25回大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学,横浜
  • Year and Date: 20110930-1001
• [Presentation] 微小重力環境下におけるシロイヌナズナの栄養および生殖成長 (2011)
  • Author(s): 唐原一郎,須藤宇道,山口駿,玉置大介,矢野幸子,谷垣文章,島津徹,福井啓二,笠原春夫,桝田大輔,山内大輔,竹内美由紀,峰雪芳宣,上杉健太朗,笠原宏一,山田晃弘,西谷和彦,保尊隆享,西内巧,神阪盛一郎
  • Organizer: 日本植物学会第75回大会
  • Place of Presentation: 東京大学,東京
  • Year and Date: 20110917-19
• [Presentation] Promotion of lysigenous aerenchyma formation in rice roots under osmoticstress-Visualization using X-ray Computed Tomography- (2011)
  • Author(s): Karahara I, Bando T, Tamaoki D, Yamauchi D, Uesugi K, Mineyuki Y
  • Organizer: 7th International Conference on Structure and Function of Roots
  • Place of Presentation: High Tatras, Slovakia
  • Year and Date: 20110905-20110909
• [Presentation] Vegetative and reproductive growth of Arabidopsis under microgravity (2011)
  • Author(s): Karahara I, Suto T, Yamaguchi T, Tamaoki D, Yano S, Tanigaki F, Shimazu T, Kasahara H, Kasahara H, Kamisaka S
  • Organizer: 18th International Botanical Congress
  • Place of Presentation: Melbourne, Australia
  • Year and Date: 20110724-20110730
• [Presentation] -重力と植物-植物から学ぶ技術 (2011)
  • Author(s): 唐原一郎
  • Organizer: 富山大学イブニング技術交流サロン
  • Place of Presentation: 富山市
  • Year and Date: 2011-06-03