| 研究課題/領域番号 |
17H05007
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
植物分子・生理科学
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
豊田 正嗣 埼玉大学, 研究機構, 准教授 (90714402)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
26,260千円 (直接経費: 20,200千円、間接経費: 6,060千円)
2019年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2018年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2017年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
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| キーワード | 重力感受 / アミロプラスト / カルシウム / 光ピンセット / 遠心顕微鏡 / 重力感知 / 植物 |
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| 研究成果の概要 |
植物は重力を感知し、根や茎などの器官を屈曲させる（重力屈性反応）。しかし、植物がどのような仕組みを用いて重力を感知し、器官を屈曲させるのかは明らかになっていない。本研究は、広視野蛍光顕微鏡や光ピンセット/共焦点レーザー顕微鏡法、遠心蛍光顕微鏡などの新しいイメージング技術を駆使し、重力感知および屈性に重要とされるアミロプラストの動態やオーキシン輸送体（PIN）の細胞内局在変化を可視化した。植物には、古くから想定されている細胞内情報伝達を介した重力（機械刺激）感知経路だけではなく、アミロプラストの重力依存的な運動が、直接的または間接的にPINの局在を変化させる経路も存在すると考えられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物の重力屈性に関する研究の歴史は古く、チャールズ・ダーウィンの時代まで遡る。本研究で得られた結果は、約100年前に提唱された重力屈性における２つの重要仮説である“デンプン平衡石仮説”と“コロドニー・ベントモデル”をつなぐ重要な知見であり、重力感知機構の全体像の解明に向けて大きな一歩となる。近年、メカノバイオロジーが動物学・医学的にも注目されており、細胞レベルでの重力（機械刺激）感知機構が解明されれば、動植物に普遍的に存在する新しい仕組みの解明にもつながる。また、植物の重力感知機構を遺伝子工学的に改良し耐倒伏性などを向上できれば、生産効率も向上し、農業的意義も大きい。
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