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葉器官形成における細胞増殖統合システムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17207005
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物生理・分子
研究機関立教大学 (2008)
東京大学 (2006-2007)
基礎生物学研究所 (2005)

研究代表者

堀口 吾朗 (2006-2008)  立教大学, 理学部・生命理学科, 准教授 (70342847)

塚谷 裕一 (2005)  基礎生物学研究所, 植物発生遺伝学研究部門, 客員教授 (90260512)

研究分担者 山口 貴大  大学共同利用機関法人・自然科学研究機構, 基礎生物学研究所, 助教 (60450201)
堀口 吾朗  大学共同利用機関法人, 自然科学研究機構(岡崎共通研究施設)岡崎統合バイオサイエンスセンター, 助手 (70342847)
連携研究者 山口 貴大  基礎生物学研究所, 助教 (60450201)
研究期間 (年度) 2005 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
50,700千円 (直接経費: 39,000千円、間接経費: 11,700千円)
2008年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2007年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
2006年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2005年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
キーワードシロイヌナズナ / 細胞増殖 / 補償作用 / 異形葉性 / OLIGOCELLULA / FUGU / リボソーム / SPL15 / ヘテロブラスティー / fugu5 / AVP1 / 液胞 / プロテインボディー / 細胞伸長 / AN3 / OLI / GDP1 / 葉サイズ / 葉形態形成 / 器官形成 / 発生・分化
研究概要

植物の葉のサイズ決定機構を明らかにするため、ある種の突然変異により、葉の細胞数が減少することによって、過剰な細胞伸長が誘導される「補償作用」と呼ばれる現象に着目した解析を行った。その結果、少なくとも3種の異なる補償作用を見いだした。これらは、補償作用を引き起こす遺伝子の種類や、誘導のタイミング、細胞伸長のカイネティクスなどの面から特徴ある性質を示す。一方、補償作用とは逆に、葉の細胞数が増え、細胞サイズが減少する変異株では、異形葉性と呼ばれる葉の形質の変化が早まることを見いだし、これに関与する遺伝子も複数同定した。これらの結果は、細胞増殖と分化に伴う細胞伸長とを統合する複数の制御系が並列に働くことで、最終的な葉サイズが決定されることを示している。

報告書

(5件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2009 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (30件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] The more and smaller cells mutants of Arabidopsis thaliana identify novel roles for SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE genes in the control of heteroblasty2009

    • 著者名/発表者名
      Usami, T, Horiguchi, G, Yano S, Tsukaya, H
    • 雑誌名

      Development 136

      ページ: 955-964

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The more and smaller cells mutants of Arabidopsis thaliana identify novel roles for SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROT EIN-LIKE genes in the control of heteroblasty2009

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Usami
    • 雑誌名

      Development 136

      ページ: 955-964

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coordination of cell proliferation and cell expansion mediated by ribosome-related processes in the leaves of Arabidopsis thaliana2009

    • 著者名/発表者名
      Ushio Fujikura
    • 雑誌名

      The Plant Journal (In press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of leaf morphogenesis by long- and short-distance signaling:Differentiation of leaves intosun or shade types and compensated cell enlargement2008

    • 著者名/発表者名
      Ali Ferjani
    • 雑誌名

      Plant Cell Monographs (印刷中)(掲載確定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of leaf development in fugu mutants of Arabidopsis reveals three compensation modes that modulate cell expansion in determinate organs2007

    • 著者名/発表者名
      Ferjani, A, Horiguchi, G, Yano, S, Tsukaya, H.
    • 雑誌名

      Plant Physiol 144

      ページ: 988-999

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissection of enhanced cell expansion processes in leaves triggered by a defect in cell proliferation,with reference to roles of endoreduplication2007

    • 著者名/発表者名
      Fujikura, U, Horiguchi, G, Tsukaya, H.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol 48

      ページ: 278-286

    • NAID

      10018519516

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of leaf development in fugu mutants of Arabidopsis thaliana reveals three compensationmodes that modulate cell expansion in determinate organs2007

    • 著者名/発表者名
      Ali Ferjani
    • 雑誌名

      plant Physiology 144

      ページ: 988-999

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissection of enhanced cell expansion processes in leaves by a defect in cell proliferation with reference to roles of endoreduplication2007

    • 著者名/発表者名
      Ushio Fujikura
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology 48・2

      ページ: 278-286

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Large-scale histological analysis of leaf mutants using two simple leaf observation methods : identification of novel genetic pathways governing the size and shape of leaves2006

    • 著者名/発表者名
      Horiguchi G, Fujikura U, Ferjani A, Ishikawa N, Tsukaya H.
    • 雑誌名

      Plant J 48

      ページ: 638-644

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coordination of cell proliferation and cell expansion in the control of leaf size in Arabidopsis thaliana2006

    • 著者名/発表者名
      Horiguchi, G, Ferjani, A, Fujikura, U, Tsukaya, H.
    • 雑誌名

      J. Plant Res. 119

      ページ: 37-42

    • NAID

      40007130208

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The transcription factor AtGRF5 and the transcription coactivator AN3 regulate cell proliferation in leaf primordia of Arabidopsis thaliana2006

    • 著者名/発表者名
      Horiguchi, G, Kim, GT, Tsukaya, H.
    • 雑誌名

      Plant J. 43

      ページ: 68-78

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-scale histological analysis of leaf mutants using two simple leaf observation methods : identification of novel genetic pathways governing the size and shape of leaves2006

    • 著者名/発表者名
      Gorou Horiguchi
    • 雑誌名

      Plant Journal 48・4

      ページ: 638-644

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 葉の形態形成と植物ホルモン2006

    • 著者名/発表者名
      山口貴大
    • 雑誌名

      植物の生長調節 41・2

      ページ: 122-130

    • NAID

      110005716847

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Coordination of cell proliferation and cell expansion in the control of leaf size in Arabidopsis thaliana.2006

    • 著者名/発表者名
      Horiguchi G, Ferjani A, Fujikura U, Tsukaya H
    • 雑誌名

      J.Plant Res. 119

      ページ: 37-42

    • NAID

      40007130208

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Genetics, cell cycle and cell expansion in organogenesis in plants.2006

    • 著者名/発表者名
      Tsukaya H., G.Beemster
    • 雑誌名

      J.Plant Res. 119

      ページ: 1-4

    • NAID

      10017270429

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The transcription factor AtGRF5 and the transcription coactivator AN3 regulate cell proliferation in leaf primordia of Arabidopsis thaliana.2005

    • 著者名/発表者名
      Horiguchi, G., Kim, G.-T., Tsukaya, H.
    • 雑誌名

      Plant J. 43

      ページ: 68-78

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Leaf shape: genetic controls and environmental factors.2005

    • 著者名/発表者名
      Tsukaya, H.
    • 雑誌名

      Int.J.Dev.Biol. 49

      ページ: 547-555

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 葉の形態形成2005

    • 著者名/発表者名
      塚谷裕一, 堀口吾朗
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 50

      ページ: 627-632

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Coordination of cell proliferation and cell expansion mediated by ribosome-related processes in the leaves of Arabidopsis thaliana

    • 著者名/発表者名
      Fujikura, U, Horiguchi, G, Ponce, M R, Micol, J L, Tsukaya, H
    • 雑誌名

      Plant J. (in press)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] CRE/Lox システムにより誘導したKRP2 モザイク葉における補償作用の解析2009

    • 著者名/発表者名
      川出健介
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-03-21
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] fugu2変異株を用いた補償作用の分子機構解明のための網羅的発現解析2009

    • 著者名/発表者名
      久永哲也
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-03-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 種々のリボソーム関連変異株がas1/as2の背腹性異常に及ぼす効果の解析2009

    • 著者名/発表者名
      堀口吾朗
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-03-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 発芽後の成長および器官サイズ制御におけるFUGU5/AVP1の役割2009

    • 著者名/発表者名
      Ali Ferjani
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-03-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] CRE/Loxシステムにより誘導したKRP2モザイク葉における補償作用の解析2009

    • 著者名/発表者名
      川出健介
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-03-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおける鋸歯形成の発生解剖学的解析2008

    • 著者名/発表者名
      河村英子
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2008-09-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳関連因子が葉のサイズと背腹性の制御に果たす役割2008

    • 著者名/発表者名
      堀口吾朗
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 異形葉性に伴う葉の細胞数と細胞サイズの変化は、miR156とSPL転写因子によって制御される2008

    • 著者名/発表者名
      宇佐見健
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] リボゾーム関連遺伝子が欠損したoligocellula変異株の補償作用促進能についての解析2008

    • 著者名/発表者名
      藤倉潮
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] fugu5変異体の子葉に注目した補償作用の解析2008

    • 著者名/発表者名
      Ali Ferjani
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 葉の形成不全と地上部からの異所的な根の形成が起きるシロイヌナズナ突然変異株の解析2008

    • 著者名/発表者名
      兼井麻利
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳関連因子が葉の背腹性制御に果たす役割2008

    • 著者名/発表者名
      堀口吾朗
    • 学会等名
      日本植物形態学会第20回大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] fugu5変異体で見られる補償作用とスクロースの関係2008

    • 著者名/発表者名
      Ali Ferjani
    • 学会等名
      日本植物形態学会第20回大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおける鋸歯形成に伴う細胞の分裂、伸長パターンの解析2008

    • 著者名/発表者名
      河村英子
    • 学会等名
      日本植物形態学会第20回大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 補償作用で見られる細胞の大型化は複数の経路により制御される2008

    • 著者名/発表者名
      Ali Ferjani
    • 学会等名
      日本植物学会第70回大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-09-14
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 葉における細胞増殖期間を延長させる効果を持つgrandifolia-D変異の解析2008

    • 著者名/発表者名
      堀口 吾朗
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2008-03-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 異形葉性に伴う葉の細胞数と細胞サイズの制御機構の解析2008

    • 著者名/発表者名
      堀口 吾朗
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2008-03-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ANGUSTIFOLIA3 Plays a Role in the Growth and Patterning of Leaf through Nucleolar Functions2008

    • 著者名/発表者名
      Gorou Horiguchi
    • 学会等名
      19^<th> International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of Sucrose on Compensated Cell Enlargement in fugu5 mutant cotyledons2008

    • 著者名/発表者名
      Ali Ferjani
    • 学会等名
      19^<th> International Conference on Arabidopsis Research,
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Developmental analysis on the Tooth in Arabidopsis2008

    • 著者名/発表者名
      Eiko Kawamura
    • 学会等名
      19^<th> International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] EFFECT OF SUCROSE ON COMPENSATED CELL ENLARGEMENT IN FUGU5 MUTANT COTYLEDONS2008

    • 著者名/発表者名
      Ali Ferjani
    • 学会等名
      19^<th> International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] DEVELOPMENTAL ANALYSIS ON THE TOOTH IN ARABIDOPSIS2008

    • 著者名/発表者名
      Eiko Kawamura
    • 学会等名
      19^<th> International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] angustifolia3変異における補償作用を抑制するextrasmall sisters変異株の解析:核内倍数性の変化と細胞肥大化の関係2007

    • 著者名/発表者名
      堀口 吾朗
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      東京理科大学理工学部
    • 年月日
      2007-09-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 葉の細胞数と細胞サイズを制御する機構としてのheteroblastyの再検証2007

    • 著者名/発表者名
      堀口 吾朗
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      東京理科大学理工学部
    • 年月日
      2007-09-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 「ゲノム倍数性と細胞サイズ制御の関係:細胞神長欠損変異体の倍数化による解析」2007

    • 著者名/発表者名
      堀口 吾朗
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      東京理科大学理工学部
    • 年月日
      2007-09-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] angustifolia3は葉の向背軸に異常を示す変異株の表現型を促進する2007

    • 著者名/発表者名
      堀口 吾朗
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      東京理科大学理工学部
    • 年月日
      2007-09-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] angustifoiia3変異によって発現レベルが低下する遺伝子が葉の形成に果たす役割2007

    • 著者名/発表者名
      堀口 吾朗
    • 学会等名
      日本植物形態学会
    • 発表場所
      東京理科大学理工学部
    • 年月日
      2007-09-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Establishment and use of genetic resources for characterization of leaf size/shape regulation with an emphasis of compensation syndrome2007

    • 著者名/発表者名
      Gorou Horiguchi
    • 学会等名
      Imaging and Phenotyping in Plants
    • 発表場所
      Montpellier,France
    • 年月日
      2007-07-18
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] 細胞増殖を促進する突然変異がan3 における補償作用に与える影響の解析2007

    • 著者名/発表者名
      堀口吾朗
    • 学会等名
      第48回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2007-03-28
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 葉原基形成時の細胞数のモニター機構とそれが葉細胞および葉サイズ決定に果す役割2006

    • 著者名/発表者名
      堀口吾朗
    • 学会等名
      第47回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2006-03-19
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] Control of Leaf Morphogenesis by Long- and Short-Distance Signaling: Differentiation of Leaves Into Sun or Shade Types and Compensated Cell Enlargement. In Plant Growth Signaling(B. Bogre, G. and G. Beemster Eds.)2008

    • 著者名/発表者名
      Ferjani A, Yano, S, Horiguchi, G, Tsukaya, H
    • 出版者
      Springer Berlin/Heidelberg
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考] 堀口吾朗、日本植物形態学会・奨励賞受賞、2006年9月13日

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考] 堀口吾朗、日本植物学会・奨励賞受賞、2008年9月26日

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考] 塚谷裕一、雑誌論文(2)の成果の新聞報道(2009年4月16日、日経産業新聞 ; 2009年4月17日 ; 科学新聞、2009年5月1日、朝日新聞)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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