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孔辺細胞・副細胞間コミュニケーションによる気孔制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 17J01435
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 植物分子・生理科学
研究機関九州大学

研究代表者

高橋 將  九州大学, システム生命科学府, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード環境応答 / 気孔 / 二酸化炭素
研究実績の概要

本研究は、植物と外部環境とのガス交換の場である気孔装置における光、湿度、CO2などの環境情報の統合処理機構について、孔辺細胞と副細胞の協調行動などの解析を通じてその分子実体を明らかにすることを目的とする。昨年度実施研究において、ホスファチジルイノシトール4キナーゼ(PI4K)が気孔のCO2応答性に関係していることが示唆された (Takahashi et al., 2017)。PI4K阻害剤PAOによる気孔のCO2応答阻害効果を指標にした変異体スクリーニングによって、PAO存在下でも気孔応答性が阻害されない変異株pist1 (PAO insensitive in stomata 1) を単離した。pist1はCO2、光に対して野生株と変わらない応答性を示すが、気孔閉鎖を促すホルモンであるアブシジン酸 (ABA) に対する気孔応答性は抑制される。また、この変異株においては、孔辺細胞内の膜交通因子PATROL1の局在に異常を持つことがわかった。これらのことから、pist1の原因遺伝子が気孔応答性やPATROL1の局在に影響を与えている可能性が示唆された。今後は、pist1の原因遺伝子の解析を進めるとともに、pist1における孔辺細胞内または副細胞内におけるシグナル伝達分子の分布や動き、また、pist1と同様の表現型を持つ他の変異株の解析を進める。これらの解析によって孔辺細胞内と副細胞の協調行動による気孔装置の応答機構の分子実体を明らかにする。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Differential Effects of Phosphatidylinositol 4-Kinase (PI4K) and 3-Kinase (PI3K) Inhibitors on Stomatal Responses to Environmental Signals.2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, S., Monda, K., Higaki, T., Negi, J., Hashimoto-Sugimoto, M., Hasezawa, S. and Iba, K.
    • 雑誌名

      Front. Plant Sci.

      巻: 8 ページ: 677-677

    • DOI

      10.3389/fpls.2017.00677

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] サーマルイメージング法による気孔CO2応答解析から見出された新たな植物環境応答機構2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 將、門田 慧奈、祢冝 淳太郎、射場 厚
    • 雑誌名

      光合成研究

      巻: 27 ページ: 84-93

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Characterization of a mutant, pist1, that has increased stomatal response to CO2 when treated with phosphatidylinositol 4-kinase inhibitor2018

    • 著者名/発表者名
      高橋將
    • 学会等名
      International Conference on Arabidopsis Research
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Screening of Arabidopsis mutants with low sensitivity to the phosphatidylinositol 4-kinase inhibitor, PAO, that decreases the dynamic PATROL1 movements in stomata2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Sho、Monda Keina、Higaki Takumi、Hashimoto-Sugimoto Mimi、Negi Juntaro、Hasezawa Seiichiro、Iba Koh
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Plant Biology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 九州大学・植物生理学研究室

    • URL

      http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~plant/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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