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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis of roles of CLE peptides as environmental mediators

Research Project

Project/Area Number 21H02500
Research InstitutionAkita Prefectural University

Principal Investigator

福田 裕穂  秋田県立大学, 本部, 理事長兼学長 (10165293)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 遠藤 暁詩  京都先端科学大学, バイオ環境学部, 講師 (00342759)
伊藤 恭子 (大橋恭子)  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90451830)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords植物 / 発生・分化 / シグナル伝達
Outline of Annual Research Achievements

植物は大きく変わる環境を鋭敏に感受し、適切に応答し、様々な環境に適応してきている。本研究では、CLEペプチドの環境メディエーターとしての機能とシグナル伝達について、明らかにすることを目的に研究を進め、本年度は以下の項目について成果を得た。
1.CLE25p、CLE26pの乾燥耐性に対する働き
昨年度までに、1アミノ酸のみ異なるCLE25pとCLE26pについて解析し、ともに乾燥ストレスのメディエーターとして働くが、その制御機構に違いのあることを明らかにした。今年度は、CLE25pとCLE26pの乾燥耐性における植物の使い分けについて、詳細な解析を行った。その結果、これまでに報告されているように乾燥ストレスにより、根で作られたCLE25pが地上に移動してすぐに乾燥防御に働くのに対して、CLE26pは乾燥ストレスメモリーと関連しており、再度の乾燥ストレス時に生存率を上げる働きのあることが明らかとなった。このメモリーとしての働きは、乾燥ストレスにより誘導される細胞壁関連遺伝子により、細胞壁の構造が変わり、これによりCLE26pの地上部への移動が可能になり、2度目の乾燥ストレスによる耐性システムが構築されると考えられた。突然変異体を用いた遺伝学的解析と生理学的解析により、乾燥ストレス耐性に関与する細胞壁酵素はXYLANASE1 (XYN1)であることが示唆された。
2. CLE5p のシグナル解析
合成CLE5pHとCLE5p受容体候補の突然変異体を用いて、CLE5p のシグナルの解析を行なった。その結果、受容体の下流に、SnRK2sが存在することが明らかとなった。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Microtubule-associated phase separation of MIDD1 tunes cell wall spacing in xylem vessels in Arabidopsis thaliana2024

    • Author(s)
      Higa Takeshi、Kijima Saku T.、Sasaki Takema、Takatani Shogo、Asano Ryosuke、Kondo Yohei、Wakazaki Mayumi、Sato Mayuko、Toyooka Kiminori、Demura Taku、Fukuda Hiroo、Oda Yoshihisa
    • Journal Title

      Nature Plants

      Volume: 10 Pages: 100~117

    • DOI

      10.1038/s41477-023-01593-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A cell-wall-modifying gene-dependent CLE26 peptide signaling confers drought resistance in <i>Arabidopsis</i>2024

    • Author(s)
      Endo Satoshi、Fukuda Hiroo
    • Journal Title

      PNAS Nexus

      Volume: 3 Pages: -

    • DOI

      10.1093/pnasnexus/pgae049

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] <scp>LONESOME HIGHWAY‐TARGET OF MONOPTEROS5</scp> transcription factor complex promotes a predifferentiation state for xylem vessel differentiation in the root apical meristem by inducing the expression of <i>VASCULAR‐RELATED NAC‐DOMAIN</i> genes2024

    • Author(s)
      Ohashi‐Ito Kyoko、Iwamoto Kuninori、Fukuda Hiroo
    • Journal Title

      New Phytologist

      Volume: 242 Pages: 1146~1155

    • DOI

      10.1111/nph.19670

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A non-canonical BZR/BES transcription factor regulates the development of haploid reproductive organs in Marchantia polymorpha2024

    • Author(s)
      Furuya Tomoyuki、Saegusa Natsumi、Yamaoka Shohei、Tomoita Yuki、Minamino Naoki、Niwa Masaki、Inoue Keisuke、Yamamoto Chiaki、Motomura Kazuki、Shimadzu Shunji、Nishihama Ryuichi、Ishizaki Kimitsune、Ueda Takashi、Fukaki Hidehiro、Kohchi Takayuki、Fukuda Hiroo、Kasahara Masahiro、Araki Takashi、Kondo Yuki
    • Journal Title

      Nature Plants

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41477-024-01669-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Targeted single-cell gene induction by optimizing the dually regulated CRE/loxP system by a newly defined heat-shock promoter and the steroid hormone in Arabidopsis thaliana2023

    • Author(s)
      Tomoi Takumi、Tameshige Toshiaki、Betsuyaku Eriko、Hamada Saki、Sakamoto Joe、Uchida Naoyuki、Torii Keiko?U.、Shimizu Kentaro K.、Tamada Yosuke、Urawa Hiroko、Okada Kiyotaka、Fukuda Hiroo、Tatematsu Kiyoshi、Kamei Yasuhiro、Betsuyaku Shigeyuki
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fpls.2023.1171531

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of a novel viral factor inducing tumorous symptoms by disturbing vascular development <i>in planta</i>2023

    • Author(s)
      Atsumi Go、Naramoto Satoshi、Nishihara Masahiro、Nakatsuka Takashi、Tomita Reiko、Matsushita Yosuke、Hoshi Nobue、Shirakawa Asuka、Kobayashi Kappei、Fukuda Hiroo、Sekine Ken-Taro
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 97 Pages: -

    • DOI

      10.1128/jvi.00463-23

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細胞壁関連遺伝子 XYLANASE1 を介した乾燥耐性の制御2024

    • Author(s)
      遠藤暁詩、福田裕穂
    • Organizer
      第65回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] 一過的サイトカイニン応答は二次成長開始のプライミングシグナルとして機能する2024

    • Author(s)
      島津舜治、森秀世、古谷朋之、小嶋美紀子、竹林裕美子、伊藤(大橋)恭子、石崎公庸、朝比奈雅志、榊原均、稲垣宗一、角谷徹仁、深城英弘、福田裕穂、近藤侑貴
    • Organizer
      第65回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] シロイヌナズナの根の道管分化におけるVND1 の役割2024

    • Author(s)
      伊藤(大橋)恭子、岩本訓知、福田裕穂
    • Organizer
      第65回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるCLE46ペプチドの機能解析2024

    • Author(s)
      伊藤樹也、福田裕穂、遠藤暁詩
    • Organizer
      第65回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] 根端分裂組織のサイズ制御におけるブラシノステロイドの作用機構2023

    • Author(s)
      伊藤(大橋)恭子、岩本訓知、福田裕穂
    • Organizer
      日本植物学会第87回大会
  • [Presentation] 道管において微小管に付随した相分離現象が細胞壁パターンを調節する2023

    • Author(s)
      比嘉毅、貴嶋紗久、佐々木武馬、高谷彰吾、近藤洋平、佐藤繭子、若崎眞由美、豊岡公徳、出村拓、福田裕穂、小田祥久
    • Organizer
      日本植物学会第87回大会
  • [Presentation] サイトカイニンは形成層幹細胞の活性化シグナルとして機能する2023

    • Author(s)
      島津舜治、森秀世、Alif Meem Nurani、山田一貴、柴田恭美、古谷朋之、伊藤(大橋)恭子、石崎公庸、深城英弘、朝比奈雅志、稲垣宗一、角谷徹仁、福田裕穂、近藤侑貴
    • Organizer
      日本植物学会第87回大会

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Published: 2024-12-25  

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