2016 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of FtsZ-independent plastid replication in plants
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25450136
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| Research Institution | Sophia University |
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Principal Investigator |
藤原 誠 上智大学, 理工学部, 准教授 (90332345)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
箸本 春樹 神奈川大学, 理学部, 教授 (90134410)
伊藤 竜一 琉球大学, 理学部, 准教授 (50322681)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 色素体 / 葉緑体 / シロイヌナズナ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの研究により、「研究実施計画」に記した(a)分裂組織から胚珠形成過程における色素体の蛍光タンパク質による可視化、及び(b)細胞分裂過程における色素体のダイナミクス解析は、概ね達成された。しかし、(c)胚珠発生時の原色素体分裂の経時観察は実現しなかった。昨年度、当初計画を変更して「細胞増殖時の色素体増殖モニタリング」の目的に適した植物組織を探索した結果、花粉などの幾つかの有望な対象が示唆された。本年度は、植物特有の雄性配偶体であり非緑色色素体の増殖が起こる花粉を対象にFtsZ欠損色素体を解析した。
ACT1プロモーター制御下で色素体移行配列とGFPとの融合タンパク質を発現するシロイヌナズナ野生型及びftsZ変異体を用いて成熟花粉の観察を行ったところ、野生型では既往の知見と一致して約1μmの球形のオルガネラ（アミロプラスト）が細胞内に一定の分散を保ち分布していた。一方、ftsZ変異体では一細胞中に多数の色素体が時折集合しつつ存在するという新規の表現型が認められた。過去のシロイヌナズナftsZ変異体の研究では、葉肉組織には一細胞あたり約1,2個の巨大葉緑体が形成されることが観察されている。この傾向は一昨年度珠皮のアミロプラストを解析した場合でも同様に認められ、いずれもFtsZ欠損による重篤な色素体分裂阻害効果を説明するものであった。今回の花粉色素体の表現型は、既存の植物オルガネラ研究の知見からは説明困難な興味深いものであると考えられた。今後、WT及びftsZの花粉色素体の詳細な解析が為されることにより、この新規制御が明らかになるものと期待された。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Heavy-ion beam mutagenesis identified an essential gene for chloroplast development under cold stress conditions during both early and tillering stages in rice2017
Author(s)
Morita R, Nakagawa M, Takehisa H, Hayashi Y, Ichida H, Usuda S, Ichinose H, Abe H, Shirakawa Y, Sato T, Fujiwara MT, Itoh RD, Abe T
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Journal Title
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
Volume: 81
Pages: 271-282
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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