2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26660046
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山口 淳二 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10183120)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 花成 / 栄養素代謝 / シグナル伝達 / メタボローム / マイクロアレイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では「栄養素シグナルによる植物の花成制御機構の解明」を目指し，以下の3研究課題に取組んでいる。H27年度の解析結果として，以下のような成果を得た。
1）花成変異体を用いたC/N誘導性花成の解析：昨年度確立した，大気中CO2濃度と根圏窒素栄養条件の制御によるC/N処理系を用いた花成誘導実験を行った。その結果，野生型シロイヌナズナにおいて，光周期依存性花成の制御因子であるCOおよびその下流の花成ホルモンであるFT遺伝子の発現がC/Nに応答して変動することが示された。さらに， COおよびFT変異体においてC/N誘導性花成が抑制されることが分かった。
2）C/N誘導性花成におけるシグナル伝達ネットワークの解析：昨年度実施したC/N処理後のリン酸化プロテオーム解析から，C/N誘導性花成のシグナル伝達因子候補として転写因子FBH4が同定された。FBH4はCO遺伝子の転写活性化因子であり，光周期依存性の花成に関わることが報告されている。当該年度はFBH4に着目した実験を進め，FBH4およびそのホモログを欠損する4重変異体を用いたC/N処理実験から，この変異体ではC/N誘導性花成が抑制されることが示された。
3）メタボローム解析によるC/N誘導性花成鍵代謝物の同定：昨年度実施したC/N処理後のメタボローム解析から，糖代謝物であるトレハロース-6リン酸の量が顕著なC/N応答性を示すことが分かっている。当該年度は，トレハロース-6リン酸合成に関わる酵素群（TPS）のトランスクリプトーム解析を行い，クラスIに分類されるTPS遺伝子群の発現がC/N誘導性花成と関連があることが分かった。
これらの解析結果から，これまで未知であったC/N栄養シグナルが，転写因子FBH4のリン酸化修飾を介して，光周期依存性の花成制御経路とクロストークすることで，植物の花成を制御することが明らかとなった。
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