プラントアーキテクチャを決める重力応答の統一的原理の追究

• 研究課題/領域番号: 17K19388
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
• 研究機関: 基礎生物学研究所 (2019); 名古屋大学 (2017)
• 研究代表者: 森田 美代 基礎生物学研究所, 植物環境応答研究部門, 教授 (10314535)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 重力屈性 / GSA / 傾斜屈性 / 植物生理学 / 植物分子遺伝学

研究成果の概要

側根や側枝は多くの場合、重力方向に対して一定の角度（GSA）を保って成長する。GSAの制御は、植物の根の張り方や枝振りなど全体の構造（アーキテクチャ）に大きく影響し、植物が地上及び地下部において資源取得を最適化する為の機構の一つと考えられる。我々はシロイヌナズナにおいてLAZY1-LIKE（LZY）ファミリーが重力感受細胞において重力方向へのオーキシン分配を制御すること、側枝及び側根のGSA制御にも関与することを明らかにした。本研究では、GSAは重力屈性とそれとは逆方向の偏差成長能（AGO）とのバランスにより決定されるとの作業仮説に基づき、lzy変異体を用いてGSA制御の機構解明を目指した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

GSAの制御は、植物の根の張り方や枝振りなど全体の構造（アーキテクチャ）に大きく影響し、植物が地上及び地下部において資源取得を最適化する為の機構の一つと考えられる。これは育種上重要な性質でもあり、詳細な分子機構の解明は将来的に食糧増産などに貢献する可能性がある。また、本研究により主軸の重力屈性と側生器官のGSA制御とを統一的に説明できる分子情報を提供できると期待される。