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植物の環境応答に必須な植物固有の新規ドメイン「MIZ」が統御するオルガネラ動態

研究課題

研究課題/領域番号 19039005
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東北大学

研究代表者

高橋 秀幸  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (70179513)

研究分担者 宮沢 豊  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教 (00342858)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2008年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2007年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード環境適応 / 分屈性 / MIZ1 / オルガネラ / MIZ2 / 根 / シロイヌナズナ / ヒメツリガネゴケ / MIZU-KUSSEI / MIZドメイン / 植物 / 水分屈性 / 突然変異体 / 環境応答
研究概要

MIZ1遺伝子に関して、MIZ1-GFP融合タンパク質を発現するシロイヌナズナ形質転換植物体の作出を行い、miz1変異を相補する系統を得た。これを用いMIZ1-GFP融合タンパク質の発現部位および細胞内局在を解析した結果、根においてMIZ1-GFPは水分屈性に必須の役割を果たすと考えられるコルメラ細胞とその周縁部、ならびに屈曲部位の皮層細胞の細胞質に存在することが明らかになった。さらにMIZ1の機能解明を進めるために、MIZ1過剰発現系統を作出して、その表現型を解析した結果、MIZ1遺伝子発現レベルの改変により水分屈性能の亢進がもたらされることが示された。
また、miz2の変異原因遺伝子がARF-GEFをコードするGNOMであることを明らかにし、他のgnom変異体との比較解析から、水分屈性の発現にはGNOMのGEF活性が必要であること、水分屈性は重力屈性と比べGNOM機能の要求性がより高いことを明らかにした。
これに加え、ヒメツリガネゴケに見いだされるMIZ1相同遺伝子の解析を行った。その結果、ヒメツリガネゴケゲノム上にはMIZ1相同遺伝子は3つ存在し、それぞれPpMIL1-3と名付け、それらの発現を確認した。また、シロイヌナズナMIZ1では見いだされないイントロンが、ヒメツリガネゴケにおいてはMIZドメインコード領域に近接した5'側に存在すること、miz1で変異の生じていたグリシン残基は、PpMIL1-3のいずれにおいても保存されていることもわかった。また、PpMIL1およびPpMIL2のノックアウト個体の作出に成功した。さらに各PpMILsがシロイヌナズナmiz1変異を相補するかを明らかにするためのコンストラクションを行った。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (25件)

  • [雑誌論文] GNOM-mediated vesicular trafficking plays an essential role in hydrotropism of Arabidopsis roots2009

    • 著者名/発表者名
      Miyazawa Y, Takahashi A, Kobayashi A, Kaneyasu T, Fujii N, Takahashi H
    • 雑誌名

      Plant Physiol 149

      ページ: 835-840

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hormonal interactions during root tropic growth : hydrotropism versus gravitropism2009

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Miyazawa Y, Fujii N
    • 雑誌名

      Plant Mol Biol 69

      ページ: 489-502

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of locally targeted heavy-ion and laser microbeam on root hydrotropism in Arabidopsis thaliana2008

    • 著者名/発表者名
      Miyazawa Y, Sakashita T, Funayama T, Hamada N, Negishi H , Kobayashi A, Kaneyasu T, Ooba A, Morohashi K, Kakizaki T, Wada S, Kobayashi Y, Fujii N, Takahashi H
    • 雑誌名

      J Rad Res 49

      ページ: 373-379

    • NAID

      110006820176

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The gravity-regulated growth of axillary bud is mediated by a mechanism different from decapitation-induced release2008

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa D, Miyazawa Y, Fujii N, Hoshino A, Iida S, Nitasaka R Takahashi H
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol 49

      ページ: 891-900

    • NAID

      10027331719

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of a novel gravitropic mutant of morning glory, weeping22008

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa D, Miyazawa Y, Fujii N, Nitasaka E, Takahashi H
    • 雑誌名

      Adv Space Res 42

      ページ: 1050-1059

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ρ-Chlorophenoxyisobutyric acid impairs auxin response for gravityregulated peg formation in cucumber seedlings2008

    • 著者名/発表者名
      Shimizu M, 他
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research 121

      ページ: 107-114

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of a novel gravitropic mutant of morning glory, weeping22008

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa D, 他
    • 雑誌名

      Advances in Space Research (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The gravity-regulated growth of axillary buds is mediated by a mechanism different from decapitation-induced release2008

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa D, 他
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of locally targeted heavy-ion and laser microbeam on root hydrotropism in Arabidopsis thaliana2008

    • 著者名/発表者名
      Miyazawa Y, 他
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research (In press)

    • NAID

      110006820176

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between development of female flower buds and expression of the CS-ACS2 gene in cucumber plants2007

    • 著者名/発表者名
      Saito S, 他
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany 58

      ページ: 2897-2907

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Auxin response, but not its polar transport, plays a role in hydrotropism of Arabidopsis roots2007

    • 著者名/発表者名
      Kaneyasu T, 他
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany 58

      ページ: 1143-1150

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light inhibits gravity-regulated peg formation and symmetric mRNA accumulation of auxin-inducible CsIAAI in the cortex of the transition zone in cucumber seedlings2007

    • 著者名/発表者名
      Fujii N, 他
    • 雑誌名

      Advances in Space Research 39

      ページ: 1147-1153

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] How do Arabidopsis roots differentiate hydrotropism from gravitropism?2007

    • 著者名/発表者名
      Miyazawa Y, Takahashi H
    • 雑誌名

      Plant Signaling and Behavior 2

      ページ: 388-389

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Genetic evidence for mechanisms unique to hydrotropism but indepen dent of gravitropism in Arabidopsis roots2009

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Miyazawa Y, Kobayashi Y, Moriwaki T, Uchida M, Fujii N.
    • 学会等名
      International Symposium on Plant Sensing, Resp onse and Adaptation to Altered Water Status
    • 発表場所
      Taipei
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 水分屈性突然変異体miz2の変異原因遺伝子はGNOMをコードしている2009

    • 著者名/発表者名
      宮沢豊, 高橋あき子, 小林啓恵, 藤井伸治, 高橋秀幸
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第50回大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 根の水分屈性制御遺伝子MIZ1の光による発現制御2009

    • 著者名/発表者名
      森脇哲平, 小林啓恵, 宮沢豊, 藤井伸治, 高橋秀幸
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会第50回大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ根における水分屈性制御遺伝子MIZ1の発現解析2008

    • 著者名/発表者名
      森脇哲平, 小林啓恵, 宮沢豊, 藤井伸治, 高橋秀幸
    • 学会等名
      日本植物形態学会第20回大会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Mechanisms unique to hydrotropism in seedling roots2008

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Miyazawa Y, Fujii N.
    • 学会等名
      4^<th> Plant Neurobiology Conference
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanisms responsible for interaction or differentiation bet ween hydrotropism and gravitropism in roots2008

    • 著者名/発表者名
      Morohashi K, Kobayashi A, Miyazawa Y, Fujii N, Takahashi H.
    • 学会等名
      37^<th> COSPAR Scientific Assembly
    • 発表場所
      Montreal カナダ
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 水分屈性初期に発現する遺伝子の解析2008

    • 著者名/発表者名
      森脇哲平, 大庭淳, 小林啓恵, 中山真由美, 宮沢豊, 藤井伸治, 高橋秀幸
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ根の水ストレスに応答したコルメラ細胞内のデンプン挙動2008

    • 著者名/発表者名
      中山真由美, 宮沢豊, 藤井伸治, 高橋秀幸
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙環境での根の伸長方向を制御するための手法 : 水分屈性能の遺伝子工学的改変2008

    • 著者名/発表者名
      内田真弓, 小林啓恵, 宮沢豊, 柿本洋子, 藤井伸治, 高橋秀幸
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第22回大会
    • 発表場所
      奈良
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] キュウリの根の水分屈性発現機構を解明するための宇宙実験2008

    • 著者名/発表者名
      岡本美貴, 宮沢豊, 藤井伸治, 鎌田源司, 山崎丘, 石岡憲昭, 嶋津徹, 山下雅道, 高橋秀幸
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第22回大会
    • 発表場所
      奈良
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおける水分屈性制御遺伝子MIZ1過剰発現体の作出と解析2008

    • 著者名/発表者名
      内田真弓, 小林啓恵, 宮沢豊, 柿本洋子, 藤井伸治, 高橋秀幸
    • 学会等名
      日本植物学会東北支部会第21回大会
    • 発表場所
      福島
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ水分屈性突然変異体miz2の表現型の解析2008

    • 著者名/発表者名
      宮沢豊, 高橋あき子, 小林啓恵, 藤井伸治, 高橋秀幸
    • 学会等名
      日本植物学会東北支部会第21回大会
    • 発表場所
      福島
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Mechanisms unique to hydrotropism in seedling roots2008

    • 著者名/発表者名
      森脇哲平, 小林啓恵, 宮沢豊, 藤井伸治, 高橋秀幸
    • 学会等名
      日本植物学会東北支部会第21回大会
    • 発表場所
      福島
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] キュウリ芽ばえの重力形態形成におけるオーキシン抑制遺伝子の発現解析2008

    • 著者名/発表者名
      清水美順, 他
    • 学会等名
      植物化学調節学会第42回大会
    • 発表場所
      静岡
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 重力刺激および摘心処理による腋芽伸長の誘導機構の比較解析2008

    • 著者名/発表者名
      北澤大典, 他
    • 学会等名
      植物化学調節学会第42回大会
    • 発表場所
      静岡
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] A gene that separates hydrotropism from gravitropism in roots2008

    • 著者名/発表者名
      Miyazawa Y, 他
    • 学会等名
      9th Conference of the International Society for Plant Anaerobiosis
    • 発表場所
      Matsushima
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 枝垂(we)を用いた重力応答依存的な頂芽優勢打破の解析2008

    • 著者名/発表者名
      北澤大典, 他
    • 学会等名
      アサガオ研究集会第4回大会
    • 発表場所
      岡崎
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ根の水分屈性を制御する遺伝子MIZU-KUSSEI1の機能解析2007

    • 著者名/発表者名
      小林啓恵, 他
    • 学会等名
      日本植物形態学会第19回大会
    • 発表場所
      野田
    • 年月日
      2007-09-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 重イオンマイクロビームを用いた根の屈性発現に必要な細胞群の同定2007

    • 著者名/発表者名
      宮沢豊, 他
    • 学会等名
      第2回高崎量子応用研究シンポジウム
    • 発表場所
      高崎
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 水分屈性制御遺伝子MIZU-KUSSEI1の機能解析2007

    • 著者名/発表者名
      小林啓恵, 他
    • 学会等名
      日本植物学会第71回大会
    • 発表場所
      野田
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] レーザーおよび重イオンマイクロビーム照射による根端細胞破壊がシロイヌナズナ根の水分屈性に与える影響2007

    • 著者名/発表者名
      宮沢豊, 他
    • 学会等名
      日本植物学会第71回大会
    • 発表場所
      野田
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの水分屈性:根冠におけるデンプン分解現象の酵素学的解析2007

    • 著者名/発表者名
      中山真由美, 他
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第21回大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] マイクロアレイを用いたシロイヌナズナ根の水分屈性関連遺伝子の解析2007

    • 著者名/発表者名
      森脇哲平, 他
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第21回大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおける水分屈性制御遺伝子MIZ1過剰発現個体の特性解析2007

    • 著者名/発表者名
      内田真弓, 他
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第21回大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ根の水分屈性と水分屈性制御分子MIZU-KUSSEI1の発現部位2007

    • 著者名/発表者名
      宮沢豊, 他
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第21回大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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