| 研究課題/領域番号 |
20370017
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
植物分子生物・生理学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
藤井 伸治 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 准教授 (70272002)
宮沢 豊 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教 (00342858)
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| 研究期間 (年度) |
2008 – 2011
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| 研究課題ステータス |
完了 (2011年度)
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| 配分額 *注記 |
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2011年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2010年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2009年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2008年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
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| キーワード | 環境応答 / シロイヌナズナ / 水分屈性 / MIZ1 / オーキシン / MIZ1過剰発現体 / 根系形成 / MIZ1突然変異体 / MIZUKUSSEI,オルガネラ / ヒメツリガネゴケ / キュウリ / MIZUKUSSEI(MIZ) / オルガネラ / 側根形成 / 植物ホルモン / MIZ2 / GNOM / 重力屈性 / アブシジン酸(ABA) / 突然変異体 / miz1 / miz2 / miz3 / 小胞輸送 / 光形態形成 / 根 |
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| 研究概要 |
植物が水獲得のために発現する水分屈性の分子機構を解明するために、これまでに同定したMIZ1およびMIZ2 (GNOM)を軸に、その制御分子を解析した。まず、水分屈性に必須のMIZ1の機能を明らかにすることを目的に、MIZ1過剰発現体を作出して解析した結果、MIZ1の過剰発現が水分屈性を有意に亢進するだけでなく、側根形成を抑制することが明らかになり、これらの現象がオーキシン量の低下によって起こる可能性が示された。また、MIZ1が小胞輸送を担うGNOM/MIZ2およびオーキシン応答の上流で機能することもわかった。miz1-1突然変異体にGFPを付加したMIZ1 (MIZ1-GFP)を導入して解析した結果、MIZ1-GFPはmiz1-1突然変異体の表現型を相補して水分屈性を回復させること、MIZ1-GFPシグナルは、根の根端皮層細胞と側部根冠組織に認められ、且つ、可溶性タンパク質ならびに小胞体膜の原形質側表層に分画されることがわかった。さらに、免疫沈降法およびLC-MS/MS解析によって、MIZ1と相互作用するタンパク質を探索し、その候補を取得することに成功した。加えて、miz1およびmiz2の抑圧突然変異体の単離に成功した。一方、光照射およびアブシジン酸の処理がMIZ1の発現を正に制御し、光受容体フィトクロムおよび転写因子HY5を介した青色光シグナルが、MIZ1の誘導に機能することを見出した。また、光とアブシジン酸は独立にMIZ1を誘導することも示された。次に、側根の水分屈性にもMIZ1が必要なことを明らかにしたうえで、自然界(土壌中)において根の水分屈性が乾燥条件下での水獲得に機能し、根系形成、生存、生産性に大きく貢献することを証明した。
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