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2012 Fiscal Year Annual Research Report

環境要因が根端成長に及ぼす影響の数理モデル解析

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrated analysis of strategies for plant survival and growth in response to global environmental changes
Project/Area Number 23119505
Research InstitutionTokyo Gakugei University

Principal Investigator

岩元 明敏  東京学芸大学, 教育学部, 助教 (60434388)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Keywords成長解析 / 数理モデル解析 / 根端成長 / シロイヌナズナ / 核内倍加 / ホウ素
Outline of Annual Research Achievements

平成24年度は、(1)解析手法を改善し、さらにこの改善した解析手法を用いて、(2)環境応答に関与すると考えられる遺伝子群の変異体の解析、および(3)リン酸、ホウ素が根端成長に与える影響の解析を行った。各項目の具体的な実績については以下の通りである。
(1)については、数理モデル解析に必要な根端伸長速度測定のためのコンピュータプログラムの開発およびそれを用いた解析の確立を行い、論文として発表した(Iwamoto et al., 2013)。
(2)については、主に核内倍加に関与する遺伝子の変異体について解析を進めた。まず、APC/Cを活性化する因子の変異体ccs52a1-1の解析を行い、成長への影響を確認した(梅田正明博士との領域内共同研究)。その結果、ccs52a1-1は野生型と比べて体積増大のピークに遅れが見られるが、細胞増殖にはほとんど影響が見られないことが分かった。このことは、ccs52a1-1で核内倍加が遅れることは細胞増殖の終了とは直接関係していないことを示している。また、核内倍加を制御する新規転写因子の変異体gtl1-1 df1-1(杉本慶子博士との領域内共同研究)の解析も行い、ccs52a1-1と同様に体積増大のピークに遅れが見られるものの、細胞増殖には影響がないことを明らかにした。これは葉のトライコームの研究から明らかになった機能とは一致せず、根端においては別の役割を持つ転写因子として働いていることが示唆された。
(3)については、リン酸は濃度が下がるほど成長が低下するが、ホウ素はある程度濃度が下がるまでは通常濃度と同じ程度の成長をすることを明らかにした。また、ホウ素が大きく不足すると体積増大だけではなく、細胞増殖率も低下することが示された。従来の研究からはホウ素は体積増大のみに影響すると考えられるため、現在この低下のメカニズムについて詳細に検討中である。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Kinematic study of root elongation in Arabidopsis thaliana with a novel image-analysis program2013

    • Author(s)
      Akitoshi Iwamoto
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 126 Pages: 187-192

    • DOI

      10.1007/s10265-012-0523-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variation in shoot organization of Cynodon dactylon: is it the grass with an opposite phyllotaxy?2013

    • Author(s)
      Akitoshi Iwamoto
    • Journal Title

      Plant Morphology

      Volume: 25 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 顕微鏡画像を用いた根端成長の数理モデル解析2013

    • Author(s)
      岩元 明敏
    • Journal Title

      Plant Morphology

      Volume: 25 Pages: 印刷中

  • [Presentation] 顕微鏡画像を用いた根端成長の数理モデル解析2012

    • Author(s)
      岩元 明敏
    • Organizer
      日本植物学会第76回大会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学 姫路
    • Year and Date
      2012-09-15 – 2012-09-17
    • Invited
  • [Presentation] Ca2+透過性機械受容チャネル候補遺伝子MCA1とMCA2がシロイヌナズナの根端成長に及ぼす影響の数理モデル解析2012

    • Author(s)
      豊田 理沙
    • Organizer
      日本植物学会第76回大会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学 姫路
    • Year and Date
      2012-09-15 – 2012-09-17

URL: 

Published: 2018-02-02  

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