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リン酸欠乏に応答した葉の老化制御機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrated analysis of strategies for plant survival and growth in response to global environmental changes
Project/Area Number 23119523
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionToyo University

Principal Investigator

梅原 三貴久  東洋大学, 生命科学部, 准教授 (30469895)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsストリゴラクトン / 葉の老化 / イネ / リン酸欠乏 / 窒素代謝 / LC-MS/MS / 植物ホルモン / 転流
Outline of Annual Research Achievements

ストリゴラクトン(SL)は、植物の根から土壌中に放出され、アーバスキュラー菌根菌の菌糸分岐や根寄生植物の種子発芽を刺激する根圏におけるシグナル物質である。また、SLは植物の枝分かれを抑制するホルモンとして働く。SL関連突然変異体は、野生型に比べ過剰な枝分かれを示すだけでなく、葉の老化が遅延する。このことは、SLが枝分かれだけでなく、葉の老化制御にも関わっていることを示唆している。そこで、イネのSL関連突然変異体の葉にSL合成アナログGR24を処理したところ、SL生合成欠損変異体では葉の老化遅延が回復したが、SL情報伝達欠損変異体では変化が認められなかった。また、リン酸欠乏条件下で栽培したイネの葉は、SLに対する応答性が増加した。これらの応答性は、枝分かれにおける応答性と同様であることから、SLが葉の老化も制御していることが明らかになった。さらに、イネの収量に対するSLの影響を調査したところ、野生型とd10では水耕液中のリン酸濃度を減らすと収量が減少したが、d3ではリン酸濃度を減らすとむしろ収量が増加した。CE-MS解析の結果から、d3ではアスパラギンやグルタミンなどのアミノ酸含量が著しく低下していた。これらの結果は、D3遺伝子の下流にアミノ酸の生産制御機構が存在することを示唆している。今後は、d3依存的な窒素代謝機構の存在を探索するとともに、d3変異体での特異的な応答の原因を明らかしたいと考えている。

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。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2012 2011 Other

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

  • [Journal Article] Strigolactone, a key regulator of nutrient allocation in plants2011

    • Author(s)
      Mikihisa Umehara
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 28 Issue: 5 Pages: 429-437

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.11.1109a

    • NAID

      10030303775

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イネの葉の老化および収量に対するストリゴラクトンの影響2012

    • Author(s)
      山田雄介、梶野淳、加藤啓輔、及川彰、斉藤和季、下村講一郎、山口信次郎、梅原三貴久
    • Organizer
      植物化学調節学会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2012-10-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] リン酸欠乏に応答するストリゴラクトン関連遺伝子の発現解析2011

    • Author(s)
      梅原三貴久、花田篤志、経塚淳子、山口信次郎
    • Organizer
      日本植物細胞分子生物学会第29回大会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Expression pattern of striglactone-related genes in response to changes in phosphate concentration2011

    • Author(s)
      Mikihisa Umehara, Atsushi Hanada, Junko Kyozuka, Shinjiro Yamaguchi
    • Organizer
      Strategies of Plants against Global Environmental Change
    • Place of Presentation
      倉敷市芸文館(岡山県)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks] 東洋大学研究者情報データベース

    • URL

      http://ris.toyo.ac.jp/details/index.php?user_id=1646

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://ris.toyo.ac.jp/details/index.php?user_id=1646

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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