植物の栄養繁殖におけるオーキシン機能メカニズムの解析

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24580140
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 石崎 公庸 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00452293)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: オーキシン / 転写制御 / 形態形成 / 細胞分化

Outline of Annual Research Achievements

栄養繁殖は、交配を必要とせず栄養器官の一部が個体として発生する無性生殖の一様式であり、多くの植物種で形態学的、組織学的に記述はなされているものの、その分子メカニズムはほとんど解析されていない。本研究では、単純な発生制御メカニズムをもち栄養繁殖の仕組みを有する苔類ゼニゴケをモデルとし、特に植物ホルモンの一種であるオーキシンの機能に着目して栄養繁殖の分子メカニズムの解明を目指した。
平成26年度は、ゼニゴケ配偶体の形態形成におけるオーキシンの機能について、シグナル伝達に着目して得られたデータを論文にまとめる（Kato et al. PLOS Genetics, in press）とともに、被子植物で主要なオーキシン生合成経路であることが示されたIPA経路の初発酵素であるトリプトファンアミノトランスフェラーゼ（TAA1）の機能欠損変異体におけるオーキシン量の定量や、表現型解析を進めて論文にまとめた（Eklund et al. Plant Cell, in press）。配偶体優占の生活史をもつゼニゴケにおいても、IPAを介したオーキシン生合成およびTIR1・AUX/IAA・ARFを介した転写制御が、栄養繁殖器官形成を含む形態形成全般に重要な役割をもつことが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Stomatal guard cells co-optedan ancient ABA-dependent desiccation survival system to regulate stomatal closure (2015)
  • Author(s): Lind, C., Dreyer, I., López-Sanjurjo, E.J., von Meyer, K., Ishizaki, K., Kohchi, T., Lang, D., Zhao, Y., Kreuzer, I., Al-Rasheid, K.A.S., Ronne, H., Reski, R., Zhu, J.K., Geiger, D. and Hedrich, R.
  • Journal Title: Current Biology Volume: 30 Pages: 928-935
  • DOI: 10.1016/j.cub.2015.01.067
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Arachidonic acid-dependent carbon-eight volatile synthesis from wounded liverwort (Marchantia polymorpha) (2015)
  • Author(s): Kihara, H., Tanaka, M., Yamato, K.T., Horibara, A., Yamada, A., Kita, S., Ishizaki, K., Kajikawa, M., Fukuzawa, H., Kohchi, T., Akakabe, Y. and Matsui, K.
  • Journal Title: Phytochemistry Volume: 107 Pages: 42-49
  • DOI: doi:10.1016/j.phytochem.2014.08.008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Auxin-mediated transcriptional system with a minimal set of components is critical for morphogenesis through the life cycle in Marchantia polymorpha (2015)
  • Author(s): Kato, H., Ishizaki, K., Kouno, M., Shirakawa, M., Bowman, J.L., Nishihama, R. and Kohchi, T.
  • Journal Title: PLOS Genetics Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005084
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Auxin produced by the IPyA pathway regulates development and gemmae dormancy in the 2 liverwort Marchantia polymorpha (2015)
  • Author(s): Eklund, M.D., Ishizaki, K., Flores-Sandoval, E., Kikuchi, S., Takebayashi, Y., Tsukamoto, S., Hirakawa, S., Nonomura, M., Kato, H., Kouno, M., Bhalerao, R.P., Lagercrantz, U., Kasahara, H., Kohchi, T. and Boaman, J.L.
  • Journal Title: Plant Cell Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Phytochrome-mediated regulation of cell division and growth during regeneration and sporeling development in the liverwort Marchantia polymorpha (2015)
  • Author(s): Nishihama, R., Ishizaki, K., Hosaka, M., Matsuda, Y., Kubota, A. and Kohchi, T
  • Journal Title: Journal of Plant Research Volume: 128 Pages: 407-421
  • DOI: doi: 10.1007/s10265-015-0724-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phototropin encoded by a single-copy gene mediates chloroplast photorelocation movements in the liverwort Marchantia polymorpha L. (2014)
  • Author(s): Komatsu, A., Terai, M., Ishizaki, K., Suetsugu, N., Tsuboi, H., Nishihama, R., Yamato K.T., Wada, M. and Kohchi, T.
  • Journal Title: Plant Physiology Volume: 166 Pages: 411-427
  • DOI: 10.1104/pp.114.245100
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Co-option of a photoperiodic growth phase transition system during land plant evolution. (2014)
  • Author(s): Kubota, A., Kita, S., Ishizaki, K., Nishihama, R., Yamato K.T. and Kohchi, T.
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 5 Pages: 3668
  • DOI: 10.1038/ncomms4668
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparison of the MpEF1α and CaMV35 promoters for application in Marchantia polymorpha overexpression studies (2014)
  • Author(s): Althoff, F., Kopischke, S., Zobell, O., Ide, K., Ishizaki, K., Kohchi, T. and Zachgo, S.
  • Journal Title: Transgenic Research Volume: 23 Pages: 235-244
  • DOI: 10.1007/s11248-013-9746-z
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Vegetative propagation: development of asexual progenies from vegetative tissue (2015)
  • Author(s): Kimitsune Ishizaki
  • Organizer: 第56回日本植物生理学会年会 シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京農業大学・世田谷キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-16 – 2015-03-18
  • Invited
• [Presentation] R2R3－MYB型転写因子GCAM1は苔類ゼニゴケの杯状体形成を制御する (2015)
  • Author(s): 塚本成幸、菅谷友美、大和勝幸、西浜竜一、久保浩義、七條千津子、深城英弘、三村徹郎、河内孝之、石崎公庸
  • Organizer: 第56回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東京農業大学・世田谷キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [Presentation] 無性芽形成異常変異体karappo2における変異原因遺伝子の同定 (2015)
  • Author(s): 樋渡琢真、山口勝司、重信秀治、澤進一郎、深城英弘、三村徹郎、河内孝之、石崎公庸
  • Organizer: 第56回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東京農業大学・世田谷キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [Presentation] ゼニゴケにおける杯状体形成関連遺伝子GEMMA-CUP ASSOCIATED MYB 2の解析 (2015)
  • Author(s): 高見英幸、塚本成幸、増田晃秀、七條千津子、深城英弘、三村徹郎、河内孝之
  • Organizer: 第56回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東京農業大学・世田谷キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [Presentation] ゼニゴケから見えてきた栄養繁殖と腋芽発生の共通制御メカニズム (2014)
  • Author(s): 石崎公庸
  • Organizer: 日本植物学会第78回大会 シンポジウム
  • Place of Presentation: 明治大学・生田キャンパス
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
  • Invited
• [Presentation] ゼニゴケの栄養繁殖器官で発現するR2R3型MYB遺伝子の単離と機能解析 (2014)
  • Author(s): 塚本成幸、菅谷友美、大和勝幸、山口勝司、重信秀治、西浜竜一、七條千津子、久保浩義、河内孝之、深城英弘、三村徹郎、石崎公庸
  • Organizer: 日本植物学会第78回大会
  • Place of Presentation: 明治大学・生田キャンパス
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] コケ植物配偶体における器官発生の分子遺伝学 (2014)
  • Author(s): 石崎公庸
  • Organizer: イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2014
  • Place of Presentation: 東京大学弥生講堂一条ホール
  • Year and Date: 2014-07-11 – 2014-07-12
  • Invited
• [Remarks] 神戸大学ー石崎研究室ホームページ
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/fsci-ishizaki/