浮イネの節間伸長促進因子SNORKELを介した植物ホルモン間のクロストークの構築

• 研究課題/領域番号: 17K15136
• 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: 名古屋大学
• 研究代表者: 南 杏鶴 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 研究員 (70400190)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 植物 / 植物生理学 / 植物ホルモン / 節間伸長 / 浮きイネ / 環境 / 生理学

研究実績の概要

ジャスモン酸(JA)による浮きイネの節間伸長応答におけるジベレリン（GA）経路の抑制メカニズムを明らかにするため、JA生合成及びJAシグナル伝達関連遺伝子の形質転換体浮きイネを作成し、表現型を調べた。浮きイネ形質転換体として、JA分解酵素であるCYP94Cの過剰発現体（JA含量が低下）を作成した。得られた形質転換体のホルモン含量を測定したところCYP94C過剰発現体はコントロールよりもJA含量が低下しており、節間伸長もコントロールと比較して顕著に増加する結果が得られた。また、JA抑制因子であるJAZを過剰発現させた浮きイネ形質転換体もコントロールより節間伸長が顕著に増加した。さらに、深水処理によるJA含量の低下による内生 ジベレリン（GA）含量やGAシグナル伝達経路への影響を調べるため、これらの形質転換体を使い、RNAseq法による遺伝子発現変動について解析した。酵母ツーハイブリッド法、酵母スリーハイブリッド法による相互作用解析では、シロイヌナズナでみられるようなJAZとDELLAとの相互作用は確認できなかったが、OsJAZ-SK1の相互作用および、SK1-OsDELLA, SK2-OsDELLA、OsJAZ-SK1-OsDELLAとの相互作用を確認することができた。計画していた実験が順調に進んでいたこともあり、予定していた実験の大半を終え、本研究の妥当性を証明することはできたが、夫の海外赴任に伴い国外の研究機関に所属したため科研費の廃止手続きを行なうことになり、研究の最終目的まで達成することができなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Ethylene-gibberellin signaling underlies adaptation of rice to periodic flooding (2018)
  • 著者名/発表者名: T Kuroha, K Nagai, R Gamuyao, D R Wang, T Furuta, M Nakamori, T Kitaoka, K Adachi, A Minami, Y Mori, K Mashiguchi, Y Seto, S Yamaguchi, M Kojima, H Sakakibara, J Wu, K Ebana, N Mitsuda, M Ohme-Takagi, S Yanagisawa, M Yamasaki, R Yokoyama, K Nishitani, T Mochizuki, G Tamiya, S R McCouch, and M Ashikari
  • 雑誌名: Science 巻: 361 号: 6398 ページ: 181-186
  • DOI: 10.1126/science.aat1577
  • NAID: 120006529624
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Time-Course Transcriptomics Analysis Reveals Key Responses of Submerged Deepwater Rice to Flooding (2018)
  • 著者名/発表者名: Minami Anzu、Yano Kenji、Gamuyao Rico、Nagai Keisuke et. al.
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 176 号: 4 ページ: 3081-3102
  • DOI: 10.1104/pp.17.00858
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Global transcriptional responses identified differentially expressed genes that are coupled with internode elongation of deepwater rice under submergence (2017)
  • 著者名/発表者名: Anzu Minami
  • 学会等名: Plant Biology 2017
  • 国際学会