Crosstalk between strigolactone and cytokini signaling pathways in plant growth and stress adaptation

• 研究課題/領域番号: 17K07459
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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: TRAN LamSon・P 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, ユニットリーダー (10549009)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: crosstalk / hormone homeostasis / plant growth / stress adaptation / transcriptome / Crosstalk / cytokinin / karrikin / strigolactone / signal transduction / Plant Hormone / Plant Physiology / Abiotic Stress

研究成果の概要

(1)シロイヌナズナにおいて、エチレンがオーキシン、CK、ABA、SA、GB、BRとSLの生合成の律速段階に関与する遺伝子発現に影響し、各ホルモンの量に影響を与える事を証明した。さらに、一次根の成長、胚軸伸長及びシュート分岐において、CKシグナル伝達とMAX2（MORE AXILLARY GROWTH 2、SLとカリキン経路両方の構成因子）シグナル伝達経路の相互作用を解明した。

(2)SL受容体DWARF14経路とカリキン受容体KARRIKIN INSENSITIVE 2経路は、様々な生理学的及び生化学的プロセスに重複、独立して影響を及ぼし、シロイヌナズナの乾燥適応を正に制御することがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

(1)We gained more insights into the importance of hormones and their crosstalk in plant growth and drought adaptation.

(2)We might manipulate hormone pathways for improvement of plant performance under normal and stress conditions, thereby contributing to sustainable agriculture and green innovation.

研究成果

• [雑誌論文] Comparative functional analyses of DWARF14 and KARRIKIN INSENSITIVE 2 in drought adaptation of Arabidopsis thaliana (2020)
  • 著者名/発表者名: Li Weiqiang、Nguyen Kien Huu、Chu Ha Duc、Watanabe Yasuko、Osakabe Yuriko、Sato Mayuko、Toyooka Kiminori、Seo Mitsunori、Tian Lei、Tian Chunjie、Yamaguchi Shinjiro、Tanaka Maho、Seki Motoaki、Tran Lam‐Son Phan
  • 雑誌名: Plant Journal 巻: 10 号: 1 ページ: 111-127
  • DOI: 10.1111/tpj.14712
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Do cytokinins and strigolactones crosstalk during drought adaptation? (2019)
  • 著者名/発表者名: Weiqiang Li, Luis Herrera-Estrella, Lam-Son Phan Tran
  • 雑誌名: Trends in Plant Science 巻: 24 号: 8 ページ: 669-672
  • DOI: 10.1016/j.tplants.2019.06.007
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Crosstalk between the cytokinin and MAX2 signaling pathways in growth and callus formation of Arabidopsis thaliana (2019)
  • 著者名/発表者名: Weiqiang Li, Kien Huu Nguyen, Chien Van Ha, Yasuko Watanabe, Lam-Son Phan Tran
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 511 号: 2 ページ: 300-306
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.02.038
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Strigolactones in plant adaptation to abiotic stresses: An emerging avenue of plant research (2018)
  • 著者名/発表者名: Mohammad Golam Mostofa, Weiqiang Li, Kien Huu Nguyen, Masayuki Fujita, Lam-Son Phan Tran
  • 雑誌名: Plant, Cell & Environment 巻: 41 号: 10 ページ: 2227-2243
  • DOI: 10.1111/pce.13364
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Legume genetic resources and transcriptome dynamics under abiotic stress conditions (2018)
  • 著者名/発表者名: Mostafa Abdelrahman, Sudisha Jogaiah, David J. Burritt, Lam-Son Phan Tran
  • 雑誌名: Plant, Cell & Environment 巻: 41 ページ: 1972-1983
  • DOI: 10.1111/pce.13123
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The karrikin receptor KAI2 promotes drought resistance in Arabidopsis thaliana (2017)
  • 著者名/発表者名: Li W, Nguyen KH, Chu HD, Ha CV, Watanabe Y, Osakabe Y, Leyva-Gonzalez MA, Sato M, Toyooka K, Voges L, Tanaka M, Mostofa MG, Seki M, Seo M, Yamaguchi S, Nelson DC, Herrera-Estrella L, Tran LSran
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: - 号: 11 ページ: e1007076-e1007076
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1007076
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Hormones and their crosstalk in plant adaptation to drought: an insight into the functions of strigolactone and karrikin (2019)
  • 著者名/発表者名: Tran LS
  • 学会等名: International Symposium “Plant stress science: What can we do for future agriculture?”
  • 招待講演
• [学会発表] Cytokinin, strigolactone and karrikin, and their crosstalk in plant adaptation to drought (2019)
  • 著者名/発表者名: Tran LS
  • 学会等名: Invited seminar by Henan University, Kaifeng, PR China
  • 招待講演
• [学会発表] Cytokinin, strigolactone and karrikin, and their crosstalk in plant adaptation to drought (2019)
  • 著者名/発表者名: Tran LS
  • 学会等名: Invited seminar by Nanjing Agricultural University, Nanjing, PR China
  • 招待講演
• [学会発表] Hormones and their crosstalk in plant adaptation to drought: an insight into the functions of cytokinin, strigolactone and karrikin (2018)
  • 著者名/発表者名: Tran LS
  • 学会等名: Invited seminar by Prince of Songkla university, Hat Yai, Thailand
  • 招待講演