2015 Fiscal Year Annual Research Report
植物の組織形成を規定するリン酸とピロリン酸の濃度バランス
Publicly Offered Research
| Project Area | Multidimensional Exploration of Logics of Plant Development |
|---|
| Project/Area Number |
26113506
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
前島 正義 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80181577)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 組織形成 / ピロホスファターゼ / 代謝 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2015年度、下記の成果を得た。
(1) H+-PPase機能欠失株では、硝酸のみが窒素源の場合は本葉が顕著に萎縮するが、アンモニアを添加すると表現型は軽減する。壊死の起こる位置はPPiが多く発生する細胞分裂の盛んな組織であり、表現型は酵母のsPPaseにより相補されることから、アンモニアを含まない培地では、とくにH+-PPaseが葉のPPi代謝において重要な役割を担うことが明らかにした。
(2) H+-PPaseは、植物生育初期のPPi代謝において大きな役割をもち、機能欠損は子葉や胚軸に表現型を示す。加えて、破壊株及び過剰発現株を用いた解析により、後期成長においてもPPiの分解を介して植物の生育に寄与していることを明らかにした。
(3) 細胞質可溶性PPaseの多重破壊株には顕著な表現型がなく、細胞質PPiの分解においてはH+-PPaseの働きに優位性があることが明らかとなった。顕著な表現型を示すfugu5-1ppa1二重破壊株では、低浸透圧による根端の破裂がみられ、細胞壁の強度が低下し形態への影響が発生していると推測している。さらに、fugu5-1ppa1では異所的にデンプンが蓄積していることを発見し、特に外部よりショ糖を添加した場合はデンプンの量が著しく増加していた。WT、fugu5-1、ppa1、fugu5-1ppa1株の胚軸のメタボローム解析を行い、有意差のある代謝産物を多数同定した。その結果より、糖新生、細胞壁合成に用いられるべき糖ヌクレオチドがPPiの蓄積によって阻害され、表現型につながっている、という仮説を立てた。
|
| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
-
-
-
[Journal Article] A novel-type phosphatidylinositol phosphate-interactive, Ca-binding protein PCaP1 in Arabidopsis thaliana: stable association with plasma membrane and partial involvement in stomata closure.2016
Author(s)
Nagata, C., Miwa, C., Tanaka, N., Kato, M., Suito, M., Tsuchihira, A., Sato, Y., Segami, S. and Maeshima, M.
-
Journal Title
Journal of Plant Research
Volume: In press
Pages: In press
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
-
-
[Journal Article] The histidine-rich loop of Arabidopsis vacuolar membrane zinc transporter AtMTP1 is involved in sensing cytosolic level of zinc.2015
Author(s)
anaka, N., Fujiwara, T., Tomioka, R., Kraemer, U., Kawachi, M., and Maeshima, M.
-
Journal Title
Plant Cell Physiology
Volume: 56
Pages: 510-519
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
-
-
-
-
-
[Presentation] Physiological effects of loss-of-function mutations of enzymes involved in pyrophosphate metabolism depending on nitrogen.2016
Author(s)
Fukuda, M., Segami, S., Tomoyama, T., Gunji, S., Ferjanai, A., Maeshima, M.
Organizer
Annual Meeting of Japan Society of Plant Physiologists
Place of Presentation
岩手大学
Year and Date
2016-03-18 – 2016-03-20
-
[Presentation] Characterization of the histidine loop of Arabidopsis vacuolar membrane zinc transporter AtMTP1 as a sensor of cytosol zinc level.2015
Author(s)
Tanaka, N., Fujiwara, T., Tomioka, R., Kraemer, U., Kawachi M. and Maeshima, M.:
Organizer
Vienna International Conference Series 2015
Place of Presentation
Wien, Austria
Year and Date
2015-06-23 – 2015-07-03
Int'l Joint Research
-
