| 研究課題/領域番号 |
20K05771
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38010:植物栄養学および土壌学関連
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
蜂谷 卓士 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 助教 (80709311)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 長距離シグナル / 全身的応答 / 窒素充足 / 硝酸シグナル / サイトカイニン / 転写因子 / 窒素充足応答 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々は、植物が地上部の硝酸イオン濃度によって自身の窒素栄養状態（腹の減り具合）を感知し、根の成長・高親和性硝酸イオン輸送体の発現（根の窒素吸収能力）を制御することを見出している。地上部の硝酸イオン濃度の情報を根に伝達するためには、長距離移動型の情報分子（長距離シグナル）が必要である。本研究では、この長距離シグナルを同定することによ
り、植物体の全身的な窒素シグナル伝達経路の解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、植物体地上部の窒素栄養状態を根に伝えるシグナルの解明を目指した。予備データから、シグナル候補としてリプレッサーXのmRNAとイソペンテニル型サイトカイニン（iP-CK）に着目した。本研究のために簡便かつ非破壊的に栄養操作できる移植実験系を構築し解析を進めた。しかしながら、リプレッサーXのmRNAとiP-CKがシグナルとして機能するエビデンスは得られなかった。一方、地上部に硝酸イオンが蓄積するとiP-CKのシグナルを介して地上部の成長と防御応答が促進されることや、根特異的にCKシグナルを低下させることによって地上部の成長が促進されること、などが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によって、地上部の硝酸イオンレベルの上昇にともなってイソペンテニル型サイトカイニンが合成されることがわかった。さらにイソペンテニル型サイトカイニンのシグナルを介して成長や防御応答が促進されることもわかった。これにより、植物が自身の窒素栄養状態に応じて成長や防御応答を制御する仕組みの一端がわかった。
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