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植物の側根形成開始における細胞極性および非対称分裂の制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 12J02079
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 植物分子生物・生理学
研究機関神戸大学

研究代表者

郷 達明  神戸大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,630千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2012年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード側根形成 / オーキシン / 非対称分裂 / イメージング / 細胞分化 / LBD/ASL
研究実績の概要

側根はすでに存在している根から分岐するように形成され,植物体の支持,水分や栄養分の効率的な吸収を行うための根系を構築する.シロイヌナズナの側根は,特定の内鞘細胞が非対称分裂することで形成を開始する.その後,規則的な細胞分裂によってドーム状の側根原基が作られ,分裂組織を構築して,元の根の外へと成長する.本研究課題では,側根形成の開始を制御する分子機構,および側根原基の形成機構を理解するために,以下の解析を行った.
側根形成開始を制御する転写因子LBD16の下流因子として,機能未知なタンパク質をコードするTOLS1と側根原基形状を制御するAP2/EREBPタイプの転写因子PUCHIの解析を行った.いずれもLBD16によって発現制御され,側根形成開始時に発現上昇した.TOLS1は細胞膜と細胞質・核に局在して側根形成を促進した.一方,PUCHIは側根形成を抑制したことから,LBD16は側根形成を促進するだけでなく,PUCHIを介して側根形成の頻度を制御することが示唆された.
また,側根原基の発生過程を理解するために,共焦点レーザー顕微鏡をもちいたタイムラプスイメージングによって,側根原基発生における細胞分裂および細胞分化パターンの解析を行った.変異体をもちいた解析から,側根原基の特定の細胞層における並層分裂が転写因子SCARECROW(SCR)によって制御されることが示唆された.また,側根原基形成過程における細胞分裂の方向を3次元的に解析した.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Plant vacuolar trafficking occurs through distinctly regulated pathways.2014

    • 著者名/発表者名
      Ebine K, Inoue T, Ito J, Ito E, Uemura T, Goh T, Abe H, Sato K, Nakano A, Ueda T.
    • 雑誌名

      Curr Biol.

      巻: 24 号: 12 ページ: 1375-1382

    • DOI

      10.1016/j.cub.2014.05.004

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A role for LATERAL ORGAN BOUNDARIES-DOMAIN 16 during the interaction Arabidopsis-Meloidogyne spp. provides a molecular link between lateral root and root-knot nematode feeding site development.2014

    • 著者名/発表者名
      Cabrera J, Diaz-Manzano FE, Sanchez M, Rosso MN, Melillo T, Goh T, Fukaki H, Cabello S, Hofmann J, Fenoll C, Escobar C.
    • 雑誌名

      New Phytol.

      巻: 203 号: 2 ページ: 632-645

    • DOI

      10.1111/nph.12826

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systems biology approaches to understand the role of auxin in root growth and development2014

    • 著者名/発表者名
      郷 達明
    • 雑誌名

      Physiol. Plant

      巻: 151 号: 1 ページ: 73-82

    • DOI

      10.1111/ppl.12162

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lateral root development in Arabidopsis : fifty shades of auxin.2013

    • 著者名/発表者名
      Lavenus J.
    • 雑誌名

      Trends Plant Sci

      巻: 18 ページ: 450-458

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SnapShot : Root development2013

    • 著者名/発表者名
      Wilson M.
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 155 ページ: 1190-1190

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
  • [学会発表] タイムラプスイメージングによるシロイヌナズナの側根発生の解析2015

    • 著者名/発表者名
      郷達明, Soazig Guyomarc’h, Laurent Laplaze, 深城英弘,Malcolm J. Bennett
    • 学会等名
      第56回 日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学(東京都世田谷区)
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Lateral Root Development is Constrained by Cell Wall of Surrounding Mature Cells in Arabidopsis2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuaki Goh, Koichi Toyokura, Tetsuro Mimura, Malcolm J. Bennett, Hidehiro Fukaki
    • 学会等名
      The 62nd NIBB Conference “Force In Development”
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2014-11-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Establishment of new organizing center in the Arabidopsis lateral root primordia2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuaki Goh, Soazig Guyomarc’h, Hidehiro Fukaki, Laurent Laplaze, Malcolm J. Bennett
    • 学会等名
      第66回 日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Imaging analysis of Arabidopsis lateral root organogenesis2014

    • 著者名/発表者名
      郷 達明
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2014-03-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of lateral root development2014

    • 著者名/発表者名
      郷 達明
    • 学会等名
      European Lateral Root Workshop
    • 発表場所
      ベルギー ゲント大学
    • 年月日
      2014-01-17
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
  • [学会発表] Life Under the Pressure : Arabidopsis lateral root organogenesis2013

    • 著者名/発表者名
      郷 達明
    • 学会等名
      The Genetics Society 2013 Autumn Meeting
    • 発表場所
      英国 ロンドン Royal Society
    • 年月日
      2013-11-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Life Under the Pressure : Arabidopsis lateral root organogenesis2013

    • 著者名/発表者名
      郷 達明
    • 学会等名
      The Genetics Society 2013 Autumn Meeting
    • 発表場所
      英国 ロンドンRoyal Society
    • 年月日
      2013-11-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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