ホウ素欠乏応答の分子機構解明

• 研究課題/領域番号: 20580062
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物栄養学・土壌学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小林 優 京都大学, 農学研究科, 准教授 (60281101)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 植物栄養代謝 / ホウ素 / 細胞壁 / ペクチン / 欠乏障害 / シグナル伝達 / 植物 / ストレス応答 / 細胞死

研究概要

ホウ素は植物の生育に不可欠の元素であり、欠乏すると組織の壊死や不稔など多様な生理障害が発生する。しかしホウ素が不足することでそれら障害が発生するメカニズムは明らかでない。このメカニズムを解明するため、植物の培地からホウ素を除去したときに生じる応答を詳細に解析した。その結果ホウ素が欠乏すると細胞に活性酸素が蓄積し、それが原因で細胞死に至ることが明らかとなった。また植物細胞は培地からのホウ素消失を直ちに感知することも明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Boron nutrition of cultured tobacco BY-2 cells. VI. Calcium is involved in early responses to boron deprivation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Koshiba, T., Kobayashi, M., Ishihara, A., Matoh, T.
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology 51 ページ: 323-327
  • NAID: 10027347118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boron nutrition of cultured tobacco BY-2 cells. VI.Calcium is involved in early responses to boron (2010)
  • 著者名/発表者名: Koshiba T, Kobayashi M, Ishihara A, Matoh T
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology 巻: 51 ページ: 323-327
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boron deficiency : how does the defect in cell wall damage the cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Koshiba, T., Kobayashi, M., Matoh, T.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior. 4 ページ: 557-558
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boron nutrition of cultured tobacco BY-2 cells. V. Oxidative damage is the major cause of cell death induced by boron deprivation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Koshiba, T., Kobayashi, M., Matoh, T.
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology 50 ページ: 26-36
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boron nutrition of tobacco BY-2 cells. V. Oxidative damage is the major cause of cell death induced by boron (2009)
  • 著者名/発表者名: Koshiba T, Kobayashi M, Matoh T
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 50 ページ: 26-36
  • 査読あり
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるホウ素欠乏初期応答の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大岩優貴、小柴太一、小林優、間藤徹
  • 学会等名: 日本植物生理学会第52回年会
  • 発表場所: 東北地方太平洋沖地震のため東北大学での口頭発表は中止(要旨公開による年会成立日)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] ホウ素ラムノガラクツロナンII複合体の機能に関する研究:特異的構成糖KDOの欠損株を用いた解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小西由起、小林優、間藤徹
  • 学会等名: 日本植物生理学会第52回年会
  • 発表場所: 東北地方太平洋沖地震のため東北大学での口頭発表は中止(要旨公開による年会成立日)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるホウ素欠乏初期応答の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大岩優貴, 小柴太一, 小林優, 間藤徹
  • 学会等名: 日本植物生理学会 第52回年会
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)(予定であったが口頭発表は中止)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] ホウ素ラムノガラクツロナンII複合体の機能に関する研究:特異的構成糖KDOの欠損株を用いた解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小西由起, 小林優, 間藤徹
  • 学会等名: 日本植物生理学会 第52回年会
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)(予定であったが口頭発表は中止)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 細胞壁構築におけるホウ素の機能と欠乏障害 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林優
  • 学会等名: 第164回生存圏シンポジウム「リグノセルロースの超分子構造をどうやって見るか」
  • 発表場所: 京都大学化学研究所(京都府宇治市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-02-17
• [学会発表] タバコ培養細胞BY-2株のホウ素欠乏に対する応答 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小柴太一、小林優、間藤徹
  • 学会等名: 植物細胞壁研究者ネットワーク2010年度定例会
  • 発表場所: 関西セミナーハウス(京都市)
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] ペクチン架橋因子ホウ素の欠乏に対するシロイヌナズナの応答の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大岩優貴、小柴太一、小林優、間藤徹
  • 学会等名: 植物細胞壁研究者ネットワーク2010年度定例会
  • 発表場所: 関西セミナーハウス(京都市)
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] ホウ素ラムノガラクツロナンII複合体の機能に関する研究:複合体の特異的構成糖KDO欠損株の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林優、小西由起、王櫻霖、間藤徹
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2009年度大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] ホウ素ラムノガラクツロナンII複合体の機能に関する研究:複合体の特異的構成糖KDO欠損株の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林優, 小西由起, 王櫻森, 間藤徹
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2010年度北海道大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] タバコ培養細胞BY-2株のホウ素欠乏に対する初期応答 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小柴太一, 小林優, 間藤徹
  • 学会等名: 日本植物生理学会 第51回年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本市)
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] タバコ培養細胞BY-2株のホウ素欠乏に対する初期応答 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小柴太一、小林優、間藤徹
  • 学会等名: 日本植物生理学会2010年度年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本市)
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] タバコ培養細胞におけるホウ素欠乏初期応答の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小柴太一、小林優、間藤徹
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部第463回講演会
  • 発表場所: 京大会館(京都市)
  • 年月日: 2010-02-06
• [学会発表] タバコ培養細胞におけるホウ素欠乏初期応答の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小柴太一, 小林優, 間藤徹
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部会
  • 発表場所: 京大会館(京都市)
  • 年月日: 2010-02-06
• [学会発表] ホウ素ラムノガラクツロナンII複合体の機能に関する研究:複合体の特異的構成糖KDO欠損株の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小西由起、小林優、間藤徹
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2009年度京都大会
  • 発表場所: 京都大学(京都市)
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] タバコ培養細胞BY-2株のホウ素欠乏に対する初期応答 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小柴太一、小林優、間藤徹
  • 学会等名: 日本植物生理学会2009年度年会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
  • 年月日: 2009-03-22
• [学会発表] タバコ細胞壁結合型キナーゼ様タンパク質のクローニングと生化学的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小松直貴、藤田智史、深井恒太朗、高田美絵、小林優、間藤徹
  • 学会等名: 日本植物生理学会2009年度年会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
  • 年月日: 2009-03-22
• [学会発表] タバコ培養細胞BY-2株のホウ素欠乏に対する初期応答 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小柴太一, 小林優, 間藤徹
  • 学会等名: 日本植物生理学会 2009年度年会
  • 発表場所: 名古屋市・名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2009-03-22
• [学会発表] ホウ素ラムノガラクツロナンII複合体の機能に関する研究:特異的構成糖KDOの欠損株を用いた検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小林優、小柴太一、間藤徹
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2008年度愛知大会
  • 発表場所: 名古屋市立大学(名古屋市)
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] タバコ培養細胞のホウ素欠乏に対する応答 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小柴太一、小林優、間藤徹
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2008年度愛知大会
  • 発表場所: 名古屋市立大学(名古屋市)
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] タバコ培養細胞のホウ素欠乏に対する応答 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小柴太一, 小林優, 間藤徹
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会 2008年度大会
  • 発表場所: 名古屋市・名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2008-09-09
• [図書] 植物栄養学第2版(間藤徹・馬建鋒・藤原徹編) (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林優「ホウ素」(分担執筆)
  • 出版者: 文永堂出版
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.npk.kais.kyoto-u.ac.jp
• [備考] 招待講義Boron deficiency stress in plant cells: damages, responses, and signaling.於台湾國立成功大学生命科学系(台南市) 20101214
• [備考]
  • URL: http://www.npk.kais.kyoto-u.ac.jp
• [備考]
  • URL: http://www.npk.kais.kyoto-u.ac.jp/member/kobayashi/research.html