2012 Fiscal Year Research-status Report
植物の茎の重力屈性機構の解明：屈性制御を司る鍵物質の探索と組織張力の観点から
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24620008
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
宮本 健助 大阪府立大学, 高等教育推進機構, 教授 (10209942)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上田 純一 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40109872)
長谷川 宏司 筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 名誉教授 (70094167)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 宇宙生命科学 / 重力屈性 |
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| Research Abstract |
疑似微小重力環境模擬装置である３次元クリノスタットや過重力作成装置などを活用し、植物の成長・発達に及ぼす重力刺激の影響を成長生理学的、植物生理活性物質学的側面からの解析を行った。
１．エンドウ芽生えを対象に、植物の茎を横たえた場合の茎の重力応答におけるオーキシン極性移動の関与を検討した。その結果、黄化エンドウ上胚軸第一節間では、オーキシンの極性移動の茎内不均等があり、これが重力屈性反応に影響を及ぼすことを示唆した。現在、組織張力の観点から、その作用メカニズムの解析を継続している。
２．オーキシン極性移動が関与するとされる頂芽優勢現象に関連し、頂芽切除処理によって誘導される側芽の成長に対する疑似微小重力の影響を調べた結果、疑似微小重力環境下では、側芽の成長促進が認められることを見出した。オーキシン内生量に及ぼす影響の検討を継続している。
３．オーキシン極性移動に関係し、極性移動阻害剤の一種モルファクチンがチューリップ花茎の成長を促進するという新たな生理現象を見出した。その作用メカニズムについて内生オーキシンとの関係、細胞成長生理学的観点からの研究を展開している。
４．重力刺激に応答して変動する生理活性物質の探索のために、クリノスタット上で生育させた植物と地上１ｇで生育させた植物との間で量的変化を示す物質を機器分析手法を用いて検索している。その結果、重力刺激に応答して変化する成長抑制物質の存在を示唆した。現在、その同定を遂行している。
５．オーキシン極性移動メカニズムの解明のための有力なツールを得る目的で、新規生理活性物質を探索した結果、ニガヨモギから新規天然オーキシン極性移動阻害物質を単離・同定することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成24年度の研究計画はおおむね達成している。平成24年度は、Plant Biology Congress (ドイツ）、日本宇宙生物科学会等で、研究の途中経過を一部含めた成果発表を行うことができたことなどから、研究は順調に進行していると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成24年度の研究成果を、平成25年度計画に沿って進展させていく。
茎の成長・発達の重力による制御については、茎の重力屈性においては組織反応性とオーキシン動態の側面から、また、頂芽優勢に関しては、オーキシン投与実験、オーキシン定量実験などから、その作用メカニズムについて迫りたいと考えている。また、これらオーキシンがかかわる現象にはその極性移動システムが関係すると考えられることから、極性移動を担うキャリアータンパク質分子の側面からの分子生物学的解析を試みる。また、重力応答性の生理活性物質については、その単離・同定、および作用機構の解明を目指す。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究費の支出計画の主なものは、以下の通り。
１．各種実験用植物の種子、分子生物学的解析用試薬類、天然物生理活性物質の単離・精製に必要とされる試薬類等の消耗品として使用する。
２．成果を国内の植物生理学関連学会および宇宙・重力生物学関連学会で発表する費用としての使用を計画する。6月に開催される国際会議 34th Annual Meeting of International Gravitational Physiology（豊橋、愛知）において研究発表を予定している。これらの参加費、旅費も含めて執行する予定である。
３．植物育成、機器分析等の実験補助として、人件費、謝金を計上する。
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[Journal Article] Isolation of PsPINs and PsAUX1 cDNAs encoding putative auxin efflux and influx carriers and/or facilitators, respectively, from etiolated epicotyls of an agravitropic pea (Pisum sativum L.) mutant, ageotropum2012
Author(s)
Ueda, J., Tada, T., Hoshino, T., Miyamoto, K., Uheda, E., Oka, M.
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Journal Title
Biological Sciences in Space
Volume: 26
Pages: 32-41
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Close relationships between auxin polar transport and a gravitropic response of epicotyls in the early growth stage of etiolated pea seedlings2012
Author(s)
Ueda, J., Miyamoto, K., Uheda, E., Oka, M., Yano, S., Higashibata, A., Ishioka, N.
Organizer
Plant Biology Congress 2012; ISLSWG satellite Work shop top the Plant Biology Congress 2012
Place of Presentation
Freiburg, Germany (フライブルグ、ドイツ）
Year and Date
20120729-20120803
