2023 Fiscal Year Annual Research Report
植物の生体防御機構における非極性移動型オーキシンの役割
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21H02501
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
笠原 博幸 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00342767)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | オーキシン / 植物ホルモン / 生合成 / 不活性化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オーキシンは植物の成長や分化、環境応答の制御に関わる非常に重要な植物ホルモンである。本研究では、シロイヌナズナにおいてオーキシンの一種であるフェニル酢酸（PAA）の生合成遺伝子を同定し、その欠損変異体のスベリン層やその形成に関連する遺伝子を調べることなどにより、PAAの生体防御における役割の解明を目的としている。
前年度までの研究により、シロイヌナズナにおいてアルデヒドオキシダーゼ(AAO)ファミリーがPAA生合成の最終段階に関与することを示す結果を得た。これまでにAAOはフェニルアセトアルデヒド（PAAld）からPAAを生成することが報告されていることから、今年度はAAOファミリーの上流でPAAldの合成に関与する可能性のある芳香族アルデヒド合成酵素（AAS）遺伝子について解析を行った。シロイヌナズナのAAS遺伝子のT-DNA挿入系統を解析した結果、PAA内生量が減少していたことなどから、シロイヌナズナにおいてAAS遺伝子がPAAの生合成に関与する可能性が示唆された。現在、PAAldの合成に関与する可能性のある他の酵素遺伝子についても解析を進めている。
また、PAA量が減少した植物体を得るためのもう一つの研究として、ペニシリウム属菌の一種であるPenicillium chrysogenumのPAA代謝酵素pahAの遺伝子をシロイヌナズナで過剰発現させる実験を進めた。P. chrysogenumのpahAとp450レダクターゼをコードする遺伝子の過剰発現体をそれぞれ作成し、さらにこれらの遺伝子の共発現系統を確立した。この共発現体のオーキシン内生量を質量分析計で定量したが、PAA量の減少が確認できなかったことから、共発現体におけるpahAとp450レダクターゼの発現の制御が重要と考えられた。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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