• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

リアルタイム分子イメージングによる植物のリン酸輸送制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 13J03284
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 農業環境工学
研究機関神戸大学 (2013-2014, 2016)
東京大学 (2015)

研究代表者

菅野 里美  神戸大学, 理学研究科, 理学研究科研究員 (20586010)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,970千円 (直接経費: 2,561千円、間接経費: 408千円)
2015年度: 210千円 (直接経費: 161千円、間接経費: 48千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードリン / イオン輸送 / 遺伝子発現制御 / イメージング / リン応答制御機構 / リン酸 / リン酸輸送体 / 根
研究実績の概要

本研究は、植物の生育に必須であるリンに対する植物応答分子機構を理解し、低施肥農業への応用を目指した基礎的知見を得ることを目的としている。環境中のリンの増加に伴い植物内での遺伝子発現が上昇するBT遺伝子(BTB and TAZ domain protein遺伝子)familyについて解析した。BT1、BT2遺伝子の発現量はリン投与後、30分後に7-10倍に増加し、6時間以内には3-5倍に安定することが示された。また、タンパク質合成阻害剤による発現誘導への影響について調べた結果、CHX処理を行った場合でも発現誘導は生じており、発現誘導について新規のタンパク質の合成は必要ない応答であることが分かった。一方、CHX処理により遺伝子発現上昇とその後の減少のパターンが見られなかった。このことから、何らかの新規合成タンパク質による発現産物の負の制御機構が存在することが考えられた。さらに、これらの遺伝子発現制御機構とPHR1/PHL1(リン欠乏応答機構の中心的な転写因子)との関係を調べた結果、低リン環境においてphr1/phl1変異体株でのBT遺伝子発現量が野生型株より高く保たれていた。このことから低リン時の発現量減少は、PHR1/PHL1制御下で負の制御を受けることがしめされた。タンパク質合成阻害剤処理の実験から、PHR1/PHL1直接ではなくPHR1/PHL1により誘導されるタンパク質の合成が必要な応答であることが分かった。植物体のリン量は、BT遺伝子欠損株が野生型株よりも多く、放射性同位体元素(P-33)によるリン酸の移行分布は、変異体株のShoot/Root比が野生型株よりも2-4倍ほどが高かった。BT2遺伝子の発現は維管束周辺に見られたことからも根と地上部間の輸送に関する何らかの機能を持つ可能性が示された。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] CEA Cadarache(フランス)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] CEA/Cadarache(France)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] A novel role for the root cap in phosphate uptake and homeostasis.2016

    • 著者名/発表者名
      Kanno S., Arrighi J.-F., Chiarenza S., Bayle V., Berthomé R., Péret B., Javot H., Delannoy E., Marin E., Nakanishi T.M., Thibaud M.-C. and Nussaume L.
    • 雑誌名

      eLife

      巻: -

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Performance and Limitations of Phosphate Quantification: Guidelines for Plant Biologists.2016

    • 著者名/発表者名
      Kanno S, Cuyas L, Javot H, Bligny R, Gout E, Dartevelle T, Hanchi M, Nakanishi TM, Thibaud MC, Nussaume L.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: -

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A chemical genetic strategy identify the PHOSTIN, a synthetic molecule that triggers phosphate starvation responses in Arabidopsis thaliana.2016

    • 著者名/発表者名
      Bonnot C, Pinson B, Clément M, Bernillon S, Chiarenza S, Kanno S, Kobayashi N, Delannoy E, NakanishiI TM, Nussaume L, Desnos T.
    • 雑誌名

      New Phytol.

      巻: 209 号: 1 ページ: 161-76

    • DOI

      10.1111/nph.13591

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The cell wall-targeted purple acid phosphatase AtPAP25 is critical for acclimation of Arabidopsis thaliana to nutritional phosphorus deprivation2014

    • 著者名/発表者名
      Hernan A. Del Vecchio, Sheng Ying, Joonho Park, Vicki L. Knowles, Satomi Kanno, Keitaro Tanoi, Yi-Min She and William C. Plaxton
    • 雑誌名

      Plant Journal

      巻: 80 号: 4 ページ: 569-581

    • DOI

      10.1111/tpj.12663

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Root Architecture Responses : In Search of Phosphate2014

    • 著者名/発表者名
      Benjamin Péret, Thierry Desnos, Ricarda Jost, Satomi Kanno, Oliver Berkowitz, and Laurent
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 166 号: 4 ページ: 1713-1723

    • DOI

      10.1104/pp.114.244541

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a 14C Detectable Real-Time Radioisotope Imaging System for Plants under Intermittent Light Environment2013

    • 著者名/発表者名
      Hirose, A. ; Yamawaki, M. ; Kanno, S. ; Igarashi, S. ; Sugita, R. ; Ohmae, Y. ; Tanoi, K. and Nakanishi, T.
    • 雑誌名

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      巻: 296 ページ: 417-422

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ポプラの短期落葉-開芽系を用いた季節的なリン転流機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      栗田悠子、菅野里美、杉田亮平、広瀬農、大西美輪、手塚あゆみ、永野惇、小菅桂子、石崎公庸、深城英弘、田野井慶太朗、中西友子、馬場啓一、三村徹郎
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナのリン酸濃度応答遺伝子の探索2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木太郎、大西美輪、菅野里美、手塚あゆみ、出口亜由美、永野惇、石川亮、石崎公庸、深城英弘、三村徹郎
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナのリン応答におけるBT遺伝子の機能の解析2016

    • 著者名/発表者名
      菅野里美、岡田和哉、前川修吾、大西美輪、石田哲也、Laurent NUSSAUME、中西友子、深城英弘、栁澤修一、三村徹郎
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会年会2016年度佐賀大会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of phosphate supply-responsive genes in Arabidopsis thaliana2016

    • 著者名/発表者名
      Satomi KANNO, Kazuya OKADA, Miwa OHNISHI, Tetsuya ISHIDA, Shugo MAEKAWA, Laurent NUSSAUME, Hidehiro FUKAKI, Tomoko M. Nakanishi, Shuichi YANAGISAWA, Tetsuro MIMURA
    • 学会等名
      第57回植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] リン投与によるBT2遺伝子の発現誘導2015

    • 著者名/発表者名
      菅野里美、岡田和哉、大西美輪、Laurent NUSSAUME、三村徹郎、柳澤修一
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2015年度京都大会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] リン投与によるBT2遺伝子の発現誘導2015

    • 著者名/発表者名
      菅野里美、岡田和哉、大西美輪、Laurent NUSSAUME、三村徹郎、柳澤修一
    • 学会等名
      第一回植物栄養研究会2015年
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Imaging analysis of phosphate absorption and distribution of Plants2015

    • 著者名/発表者名
      Satomi KANNO1, Marie-Christine THIBAUD, Atsushi HIROSE, Keitaro TANOI, Laurent NUSSAUME, Tomoko M. NAKANISHI
    • 学会等名
      1. The 26th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Palais des congres (Paris)
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phosphate status in plant life2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Mimura, Yuko Kurita, Satomi Kanno, Miwa Ohnishi, Aya Anegawa, Kazuya Okada, Yohei, Masuda, Hidehiro Fukaki, Keiichi Baba
    • 学会等名
      SPIRITS Kyoto-Zurich Plant Workshop 「Analyzing plants in Complex environments」
    • 発表場所
      University of Kyoto
    • 年月日
      2014-12-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Microscopic imaging of 33P phosphate absorption in a plant root2014

    • 著者名/発表者名
      Satomi KANNO, Marie-Christine THIBAUD, Atsushi HIROSE, Ryohei SUGITA, Natsuko I. KOBAYASHI, Keitaro TANOI, Tetsuro MIMURA, Laurent NUSSAUME, Tomoko M. NAKANISHI
    • 学会等名
      XII France-Japan Workshop on Plant Science 2014-Plant Responses to Environment
    • 発表場所
      The University of Tokyo, JAPAN
    • 年月日
      2014-10-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Investing Nehemiah Grew's view on the role of root cap for plant nutrition : the phosphate case2014

    • 著者名/発表者名
      Satomi KANNO, Marie-Christine THIBAUD, Jean-Francois ARRIGHI, Serge CHIARENZA, Benjamin PERET, Vincent BAYLE, Etienne Delannoy, Tomoko M. NAKANISHI and Laurent NUSSAUME
    • 学会等名
      XII France-Japan Workshop on Plant Science 2014-Plant Responses to Environment
    • 発表場所
      The University of Tokyo, JAPAN
    • 年月日
      2014-10-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of imaging techniques for a plant sample using radioisotopes2014

    • 著者名/発表者名
      Keitaro TANOI, Ryohei SUGITA, Satomi KANNO, Atsushi HIROSE, Natsuko I. KOBAYASHI, Laurent NUSSAUME, Tomoko M. NAKANISHI
    • 学会等名
      XII France-Japan Workshop on Plant Science 2014-Plant Responses to Environment
    • 発表場所
      The University of Tokyo, JAPAN
    • 年月日
      2014-10-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of real-time radioisotope imaging system to visualize element uptake manners in plants2014

    • 著者名/発表者名
      SUGITA, Ryohei; HIROSE, Atsushi; KOBAYASHI, Natsuko I.; KANNO, Satomi; TANOI, Keitaro; NAKANISHI, Tomoko M.
    • 学会等名
      XII France-Japan Workshop on Plant Science 2014-Plant Responses to Environment
    • 発表場所
      The University of Tokyo, JAPAN
    • 年月日
      2014-10-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Root cap cells play a key role in phosphate nutrition2014

    • 著者名/発表者名
      Marie-Christine Thibaud, Satomi Kanno, Jean-Francois Arrighi, Vincent Bayle, Serge Chiarenza, Etienne Delannoy, Tomoko M Nakanishi, Laurent Nussaume
    • 学会等名
      Phosphorus in soils and plants 5th International symposium
    • 発表場所
      Montpellier, FRANCE
    • 年月日
      2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Imaging analysis of phosphate absorption and distribution of root of Arabidopsis thaliana2014

    • 著者名/発表者名
      Satomi KANNO, Marie-Christine THIBAUD, Atsushi HIROSE, Keitaro TANOI, Tetsuro MIMURA, Laurent NUSSAUME, Tomoko M. NAKANISHI
    • 学会等名
      Phosphorus in soils and plants 5th International symposium
    • 発表場所
      Montpellier, FRANCE
    • 年月日
      2014-08-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ミクロRIイメージングシステムによる根の33Pイメージング解析2014

    • 著者名/発表者名
      菅野里美、廣瀬農、杉田亮平、田野井慶太朗、Laurent NUSSAUME、三村徹郎、中西友子
    • 学会等名
      第51回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂
    • 年月日
      2014-07-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ根のリン酸吸収イメージング2014

    • 著者名/発表者名
      菅野里美、岡田和也、大西美輪、姉川彩、Laurent NUSSAUME、田野井慶太朗、中西友子、三村徹郎
    • 学会等名
      平成26年度(第三回)近畿植物学会講演会
    • 発表場所
      大阪市立大学理学部付属植物園
    • 年月日
      2014-04-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ根端における^<33>P局在とリン酸応答性遺伝子の発現誘導2014

    • 著者名/発表者名
      菅野里美、岡田和哉、大西美輪、姉川彩、田野井慶太郎、中西友子、Laurent NUSSAUME、深城英弘、三村徹郎
    • 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
      2014-03-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ミクロRIイメージングシステムによるシロイヌナズナ根端の^<33>Pイメージング2014

    • 著者名/発表者名
      菅野里美、田野井慶太郎、中西友子
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会(シンポジウム)
    • 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
  • [学会発表] 植物におけるリン環境認識とリン利用の新しい視点2014

    • 著者名/発表者名
      三村徹郎、大西美輪、姉川彩、栗田悠子、岡田和哉、益田陽平、菅野里美、深城英弘、馬場啓
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会(シンポジウム)
    • 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
  • [備考] 東京大学農学生命科学研究科放射線植物生理学研究室(共同研究先ホームページ)

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/radio-plantphys/themes.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東京大学農学生命科学研究科放射線植物生理学研究室(共同研究先ホームページ)

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/radio-plantphys/themes.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi