脱分化から茎葉再分化への分子カスケード

• 研究課題/領域番号: 15K18565
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 岩瀬 哲 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (40553764)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 細胞リプログラミング / 脱分化 / 再分化 / カルス形成 / 転写因子 / 傷害応答 / ストレス / 分化全能性 / 組織培養 / ナタネ / カルス / 再生 / シロイヌナズナ

研究成果の概要

傷害ストレスによって誘発される植物のカルス形成と、引き続いて起こる組織の再分化は自然界でも組織培養環境下でも見られるが、その分子メカニズムは良くわかっていない。
本研究では、シロイヌナズナの傷害応答性転写因子に着目することで、植物が傷口で細胞リプログラミングを引き起こすだけでなく、茎葉再分化を積極的に促進するための階層的な転写因子ネットワークを有していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Simultaneous but spatially different regulation of non-photosynthetic callus formation and photosynthetic root development after shoot removal (2017)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Koichi、Iwase Akira
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 12 号: 6 ページ: e1338999-e1338999
  • DOI: 10.1080/15592324.2017.1338999
  • 査読あり
• [雑誌論文] WIND1 promotes shoot regeneration through transcriptional activation of ESR1 in Arabidopsis. (2017)
  • 著者名/発表者名: 1.Iwase A, Harashima H, Ikeuchi M, Rymen B, Ohnuma M, Komaki S, Morohashi K, Kurata T, Nakata M, Ohme-Takagi M, Grotewold E, Sugimoto K
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 1 号: 1 ページ: 54-69
  • DOI: 10.1105/tpc.16.00623
  • 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] Plant regeneration: cellular origins and molecular mechanisms (2016)
  • 著者名/発表者名: Momoko Ikeuchi, Yoichi Ogawa, Akira Iwase, Keiko Sugimoto
  • 雑誌名: Development 巻: 143 号: 9 ページ: 1442-1451
  • DOI: 10.1242/dev.134668
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Control of plant cell differentiation by histone modification and DNA methylation (2015)
  • 著者名/発表者名: Ikeuchi M, Iwase A, Sugimoto K
  • 雑誌名: Current Opinioin in Plant Biology 巻: 28 ページ: 60-67
  • DOI: 10.1016/j.pbi.2015.09.004
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] PRC2 represses dedifferentiation of mature somatic cells in Arabidopsis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ikeuchi M, Iwase A, Rymen B, Harashima H, Shibata M, Ohnuma M, Breuer C, Morao AK, de Lucas M, De Veylder L., Goodrich J, Brady SM, Roudier F, Sugimoto K.
  • 雑誌名: Nature Plants 巻: 1 号: 7 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1038/nplants.2015.89
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] WIND1-based acquisition of regeneration competency in Arabidopsis and rapeseed (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwase A,Mita K,Nonaka S, Ikeuchi M, Koizuka C, Ohnuma M, Ezura H, Imamura J, Sugimoto K
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 128 号: 3 ページ: 389-397
  • DOI: 10.1007/s10265-015-0714-y
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Wound-induced cellular reprogramming in Arabidopsis (2018)
  • 著者名/発表者名: Akira Iwase, Bart Rymen, Momoko Ikeuchi, Ayako Kawamura, Takamasa Suzuki, Nobutaka Mitsuda and Keiko Sugimoto
  • 学会等名: 第59回日本植物生理学会
• [学会発表] WIND1-induced cellular reprogramming in Arabidopsis (2016)
  • 著者名/発表者名: Akira Iwase, Nobutaka Mitsuda, Kengo Morohashi, Takamasa Suzuki, Hirofumi Harashima, Momoko Ikeuchi, Bart Rymen, Erich Grotewold and Keiko Sugimoto
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia, Latest Advances in Plant Development & Environmental Response
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場 (淡路市, 兵庫県）
  • 年月日: 2016-12-01
  • 国際学会
• [学会発表] ストレスで誘起される細胞リプログラミングの分子機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬 哲
  • 学会等名: 日本植物学会第80回大会シンポジウム Induced Development：環境要因に誘発される発生の多様性と共通性
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター (宜野湾市, 沖縄県）
  • 年月日: 2016-09-16
  • 招待講演
• [学会発表] 植物の脱分化・再分化にかかわる分子(転写因子と代謝産物） (2016)
  • 著者名/発表者名: Akira Iwase
  • 学会等名: 新学術領域研究「植物部発生ロジックの多元的開拓」第3回メタボローム勉強会
  • 発表場所: 鶴岡メタボロームキャンパス(山形県・鶴岡市)
  • 年月日: 2016-02-13
  • 招待講演
• [学会発表] Epigenetic control of plant cell dedifferentiation and redifferentiation (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Iwase, Momoko Ikeuchi, Keiko Sugimoto
  • 学会等名: CRESTシンポジウム「Towards Increased Plant Productivity through Understanding of Environmental Responses and Epigenetic Regulation」
  • 発表場所: 理化学研究所 (神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2015-11-24
  • 国際学会
• [学会発表] Shoot regenration pathway upon stresses (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Iwase, Hirofumi Harashima, Momoko Ikeuchi, Keiko Sugimoto
  • 学会等名: 新学術領域研究「植物野成長可塑性を支える環境認識と記憶の自立分散型統御システム」第１回若手の会
  • 発表場所: ホテルウェルシーズン浜名湖 (静岡県・浜松市）
  • 年月日: 2015-11-18
• [学会発表] WIND1-derived redifferentiation pathway in Arabidopsis (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Iwase, Hirofumi Harashima,Momoko Ikeuchi, Keiko Sugimoto
  • 学会等名: 11th International Congress of Plant Molecular Biology(South America)
  • 発表場所: イグアス(ブラジル)
  • 年月日: 2015-10-26
  • 国際学会
• [学会発表] 分化した植物細胞はどこまで可塑性を発揮できるのか？ (2015)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬哲、池内桃子、杉本慶子
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県・新潟市)
  • 年月日: 2015-09-08
  • 招待講演
• [学会発表] WINDs mediated-plant cell dedifferentiation pathway in Arabidopsis (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Iwase, Momoko Ikeuchi, Keiko Sugimoto
  • 学会等名: International ERATO Higashiyama Live-Holonics Symposium and Technical Workshop 2015
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県・名古屋市)
  • 年月日: 2015-08-27
  • 国際学会
• [学会発表] Epigenetic control of plant cell dedifferentiation under environmental stresses (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Iwase, Momoko Ikeuchi, Keiko Sugimoto
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conferences, Frontiers of Plant Biology: Epigenetics & Development
  • 発表場所: 蘇州(中国)
  • 年月日: 2015-06-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Epigenetic control of plant cell dedifferentiation under environmental stresses (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Iwase, Momoko Ikeuchi, Keiko Sugimoto
  • 学会等名: 第9回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 学術総合センター (東京都・千代田区)
  • 年月日: 2015-05-26
  • 招待講演
• [図書] 植物学の百科事典 (項目:傷害応答) (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬哲、杉本慶子
  • 総ページ数: 802
  • 出版者: 丸善
• [図書] 植物学の百科事典 (共著：傷害応答担当） (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬哲 杉本慶子
  • 出版者: 丸善
• [図書] 植物の再生現象における分化全能性制御の分子機構 (BSJ review) (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬哲 池内桃子 杉本慶子
  • 出版者: 日本植物学会
• [備考] 植物が傷口で茎葉を再生させる仕組み －組織培養による植物の量産や有用物質生産に期待－
  • URL: http://www.riken.jp/pr/press/2017/20170117_2/