高等植物における好塩性の分子機構

• 研究課題/領域番号: 15K14637
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 作物生産科学
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 東江 栄 香川大学, 農学部, 教授 (50304879)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: アイスプラント / イオン輸送 / ATP合成 / 塩生植物 / 好塩性 / 細胞分裂 / 同調化 / ミトコンドリア / 懸濁培養 / 同調培養 / ATP / 細胞伸長 / 細胞生長

研究成果の概要

塩生植物は一般の作物が枯死するNaCl条件下で成長が促進される。この好塩性のメカニズムを、アイスプラントの懸濁細胞を用いて調べた。細胞の分裂及び肥大両方にNaClの効果がみられた。細胞分裂関連遺伝子B2型サイクリン依存性キナーゼ、イオン輸送関連遺伝子のカチオントランスポーターMcHKT1、液胞 H+-ATPaseのVmac1、及び液胞 Na+/H+アンチポーターMcNHX1等の発現量がNaCl処理で増加した。また、ミトコンドリアのATP合成がNaClによって促進された。これらの成果はNaClを積極的に活用する新しい耐塩性作物の作出にとって重要な知見となる。

研究成果

• [雑誌論文] Halophylism, the promotion of growth by NaCl, in a halophyte Mesembryanthemum crystallinum L. (2018)
  • 著者名/発表者名: Dan T.Q., Konishi A., Agarie S.
  • 雑誌名: Conference proceedings 2018 Asia-pacific conference on life science and biological engineering 巻: 1 ページ: 392-403
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] MYB and HD-ZIP IV homologs related to trichome formation are involved in epidermal bladder cell development in the halophyte Mesembryanthemum crystallinum L. (2017)
  • 著者名/発表者名: Roeurn, S., Hoshino, N. Soejima, K., Inoue, Y., Cushman, J.C., Agarie, S.
  • 雑誌名: Plant Production Science 巻: 20 号: 1 ページ: 72-82
  • DOI: 10.1080/1343943x.2017.1279528
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Suppression subtractive hybridization library construction and identification of epidermal bladder cell related genes in the common ice plant, Mesembryanthemum crystallinum L. (2016)
  • 著者名/発表者名: Roeurn, S., Hoshino, N. Soejima, K., Inoue, Y., Cushman, J.C., Agarie, S.
  • 雑誌名: Plant Production Science 巻: 19 号: 4 ページ: 552-561
  • DOI: 10.1080/1343943x.2016.1221320
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 食料・エネルギー・環境問題に対する塩生植物の可能性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 東江栄
  • 雑誌名: 調査月報 巻: 342 ページ: 28-34
  • NAID: 40020586664
• [学会発表] 西川香澄, 一色納菜子, Roeurn Siranet, 出瑶子, 東江栄 (2018)
  • 著者名/発表者名: アイスプラントにおけるCAM型光合成遺伝子の発現制御に関する研究
  • 学会等名: 第245回日本作物学会講演会
  • 国際学会
• [学会発表] Halophylism, the promotion of growth by NaCl, in a halophyte Mesembryanthemum crystallinum L. (2018)
  • 著者名/発表者名: Dan T.Q., Konishi A., Agarie S.
  • 学会等名: 2018 Asia-pacific conference on life science and biological engineering
  • 国際学会
• [学会発表] Cell Synchronization and Primarily Analysis of NaCl-Stimulated Transcription of Some Cell Cycle-Related Genes in Mesembryanthemum crystallinum Under Salt-Loving Phase (2017)
  • 著者名/発表者名: Dan T.Q., Konishi A., Agarie S.
  • 学会等名: Phytogene symposium IX
  • 国際学会
• [学会発表] Genetic engineering to establish crassulacean acid metabolism in C3 plants (2017)
  • 著者名/発表者名: Wakabayashi, M., Yamabe, S., Kobayashi, S., Agarie, S.
  • 学会等名: Phytogene symposium IX
  • 国際学会
• [学会発表] Transcriptional regulation of crassulacean acid metabolism induction in the common ice plant (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa, K., Isshiki, N., Ide Y., Agarie, S.
  • 学会等名: Phytogene symposium IX
  • 国際学会
• [学会発表] Halophilism in halophytes - NaCl induced gene expression and ATP synthesis- (2016)
  • 著者名/発表者名: Tran, Q. D., Konishi, A. and Agarie, S.
  • 学会等名: Phytogene Symposium VIII
  • 発表場所: Kagawa International Conference Hall
  • 年月日: 2016-10-17
• [学会発表] Introduction of CAM-related genes into C3 plant (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamabe, S., Kobayashi, S. and Agarie, S.
  • 学会等名: Phytogene Symposium VIII
  • 発表場所: Kagawa International Conference Hall
  • 年月日: 2016-10-17
• [学会発表] Transient promoter analysis of PEPCK, a key enzyme in circadian regulation of CAM. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa, K., Isshiki, N., Ide, Y., and Agarie, S.
  • 学会等名: Phytogene Symposium VIII
  • 発表場所: Kagawa International Conference Hall
  • 年月日: 2016-10-17
• [学会発表] Mutant screening for development of new functional vegetable of the common ice plant. (2016)
  • 著者名/発表者名: Komaki, M., Fukuzaki, S., and Agarie, S.
  • 学会等名: Phytogene Symposium VIII
  • 発表場所: Kagawa International Conference Hall
  • 年月日: 2016-10-17
• [学会発表] 塩生植物の好塩性機構 膜輸送体遺伝子の発現及び単離ミトコンドリアのATP合成能に及ぼすNaClの影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小西絢子, Hong Thi Kim, 東江栄
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 茨城大学水戸キャンバス
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] Control of Arabidopsis trichome development by the ice plant epidermal bladder cells (EBC)-related genes (2016)
  • 著者名/発表者名: Siranet Roeurn, Narihiro Hoshino, Kentaro Soejima, Yuuka Inoue, John C. Cushman, Sakae Agarie
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 茨城大学水戸キャンバス
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] Functional analysis of unknown genes isolated from the common ice plant as epidermal bladder cells (EBC)-related genes in the trichome development of Arabidopsis thaliana (2016)
  • 著者名/発表者名: Siranet Roeurn, Narihiro Hoshino, Kentaro Soejima, Yuuka Inoue, John C. Cushman, Sakae Agarie
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 茨城大学水戸キャンバス
  • 年月日: 2016-03-28