2015 Fiscal Year Annual Research Report
Active growth repression of plants under environmental stresses
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25291060
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
柿本 辰男 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70214260)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | シロイヌナズナ / ストレス / 環境応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物は乾燥や高浸透圧などのストレスにさらされると成長が抑制されるが、一部は植物が積極的に成長を抑制していることによると考えられる。私たちは、この積極的な成長抑制の仕組みを、葉の表皮細胞を用いて研究している。成長中の葉の原表皮細胞は、メリステモイド母細胞(MMC)になるか、一般の表皮細胞であるペーブメント細胞になるかの運命決定を行う。MMCは増殖能を持ち、孔辺細胞とペーブメント細胞を生み出す。MMCの幹細胞性は転写因子SPCHにより付与されている。高浸透圧にさらされると、シロイヌナズナはSPCHを不安定化してMMCを減少させ、その結果として表皮細胞の数を減少させる。このとき、高浸透圧にさらされてもEPF2 promoter-GFP陽性細胞数として測定したMMC数を減少させないシロイヌナズナ突然変異体を分離している。前年度までに開始していた原因遺伝子座のマッピングとゲノムシークエンスを進め、原因遺伝子座がCMT1, MOM1,NRDP1aであることわかり、ストレスに応答した遺伝子発現の変化にメチル化が関与していることを示唆している。ただ、これらRdDM関連因子の欠損はトランスジーンの発現に影響すること、mom1とnrdp1aではストレスを与えない条件下でも細胞数が少ないことから解釈は難しいが、cmt1については非ストレス下では比較的正常であり、かつ浸透圧ストレスによる成長抑制程度は小さいため、これを用いて生理学実験を進める。また、もう一つ残っている突然変異体の原因遺伝子の同定作業を進めている。
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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
ストレスに応答した成長抑制に関わる突然変異体の原因遺伝子を同定したという意味では概ね計画通りであるが、原因遺伝子がコードするタンパク質の役割を考慮すると結果の解釈は難しい。
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| Strategy for Future Research Activity |
ストレスに応答した成長抑制に関わる突然変異体で、原因遺伝子が未同定のものがあり、その同定を行う。また、アブシジン酸に応答した成長抑制の分子機構の解明も進める。特に、SnRK2によるDELLAタンパク質のリン酸化の生理的意味を解明する。
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| Causes of Carryover |
原因遺伝子を同定する作業では突然変異体と野生型を掛け合わせたF2世代を用いてマッピングと塩基配列決定を行うが、F2世代での表現型が明白ではないものが含まれており、また当初予定していたよりも多くのF2種子を解析しなければ目的とする遺伝子座の決定および塩基配列決定ができないことが判明した。新たなF2種子の作成から実験を行う必要性が生じたため、遅延が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
遺伝子座マッピングと塩基配列決定のための試薬、遺伝子座マッピングと塩基配列の決定を行う人件費、論文作成費用に用いる。
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[Journal Article] Distinct Characteristics of Indole-3-Acetic Acid and Phenylacetic Acid, Two Common Auxins in Plants.2015
Author(s)
Sugawara S, Mashiguchi K, Tanaka K, Hishiyama S, Sakai T, Hanada K, Kinoshita-Tsujimura K, Yu H, Dai X, Takebayashi Y, Takeda-Kamiya N, Kakimoto T, Kawaide H, Natsume M, Estelle M, Zhao Y, Hayashi K, Kamiya Y, Kasahara H.
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Journal Title
Plant Cell Physiol.
Volume: 56
Pages: 1641-1654
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] AINTEGUMENTA and the D-type cyclin CYCD3;1 regulate root secondary growth and respond to cytokinins.2015
Author(s)
Randall RS, Miyashima S, Blomster T, Zhang J, Elo A, Karlberg A, Immanen J, Nieminen K, Lee JY, Kakimoto T, Blajecka K, Melnyk CW, Alcasabas A, Forzani C, Matsumoto-Kitano M, Mahonen AP, Bhalerao R, Dewitte W, Helariutta Y, Murray JA.
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Journal Title
Biol Ppen
Volume: -
Pages: 1-8
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] ovak O, Ramireddy E, Holbein J, Matera C, Hutten M, Gutbrod P, Anjam MS, Rozanska E, Habash S, Elashry A, Sobczak M, Kakimoto T, Strnad M, Schmuelling T, Mitchum MG, Grundler FM.A parasitic nematode releases cytokinin that controls cell division and orchestrates feeding site formation in host plants.2015
Author(s)
Siddique S, Radakovic ZS, De La Torre CM, Chronis D, Novak O, Ramireddy E, Holbein J, Matera C, Hutten M, Gutbrod P, Anjam MS, Rozanska E, Habash S, Elashry A, Sobczak M, Kakimoto T, Strnad M, Schmuelling T, Mitchum MG, Grundler FM.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A
Volume: 112
Pages: 12669-12674
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] 篩部形成に関与する転写因子の解析2015
Author(s)
Miki Zaizen, Sawa Kume, Ye Zhang, Nobutaka Mitsuda, Takeshi Yoshizumi, Yoichi Kondo, Masaru Takagi, Minami Matsui, Tatsuo Kakimoto
Organizer
日本植物学会第79回大会
Place of Presentation
新潟市
Year and Date
2015-09-06 – 2015-09-06
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