内皮―篩部間コミュニケーションを介した全く新しい花序形態制御機構の解析

• 研究課題/領域番号: 24570050
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 名古屋大学 (2013-2014); 奈良先端科学技術大学院大学 (2012)
• 研究代表者: 打田 直行 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任准教授 (40467692)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 受容体 / リガンド / シロイヌナズナ

研究成果の概要

本研究では、野生型に比べて茎が短いer変異体とepfl4 epfl6二重変異体を活用して、茎の成長で働く新因子の発見を目指した。まず、野生型、er変異体、epfl4 epfl6二重変異体の茎を詳細に観察し、両変異体では茎の先端に近い部分で早期に細胞増殖が停止することを見出した。次に野生型と両変異体のこの部位での網羅的遺伝子発現解析により、両変異体で発現が減少する新たな受容体遺伝子を見出した。ゲノムにはこの新受容体遺伝子の類似遺伝子も存在したので、これらの二重変異体を作成したところ、茎の成長が著しく阻害された。すなわち、本研究で目指した、茎の成長に関わる新因子の同定が達成できた。

研究成果

• [雑誌論文] Transcriptional, post-transcriptional and post-translational regulation of STM gene expression in Arabidopsis determine gene function in the shoot apex (2015)
  • 著者名/発表者名: Aguilar-Martínez JA, Uchida N, Townsley B, West DA, Yanez A, Lynn N, Kimura S, Sinha N
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 167 号: 2 ページ: 424-442
  • DOI: 10.1104/pp.114.248625
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of EMS-induced Causal Mutations in Arabidopsis thaliana by Next-Generation Sequencing (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchida N, Sakamoto T, Tasaka M, Kurata T
  • 雑誌名: Methods Mol. Biol. 巻: 1062 ページ: 259-270
  • DOI: 10.1007/978-1-62703-580-4_14
  • ISBN: 9781627035798, 9781627035804
• [雑誌論文] Regulation of plant vascular stem cells by endodermis-derived EPFL-family peptide hormones and phloem-expressed ERECTA-family receptor kinases (2013)
  • 著者名/発表者名: Uchida N, Tasaka M
  • 雑誌名: J. Exp. Bot. 巻: 64 号: 17 ページ: 5335-5343
  • DOI: 10.1093/jxb/ert196
  • 査読あり
• [雑誌論文] 植物が茎を伸ばす仕組みで働くスイッチの発見 ～植物の背丈を人為的に操る技術につながるか？ (2013)
  • 著者名/発表者名: 打田 直行
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 51 ページ: 588-589
• [雑誌論文] 花序の形態の制御で働くEPFL型ペプチドホルモンとその受容体 (2013)
  • 著者名/発表者名: 打田 直行
  • 雑誌名: 植物の生長調節 巻: 48 ページ: 67-72
• [雑誌論文] Regulation of inflorescence architecture by intertissue layer ligand-receptor communication between endodermis and phloem. (2013)
  • 著者名/発表者名: Uchida N, Kakimoto T, 他
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 109 号: 16 ページ: 6337-6342
  • DOI: 10.1073/pnas.1117537109
  • NAID: 120005716671
  • 査読あり
• [雑誌論文] ERECTA-family receptor kinases regulate stem cell homeostasis via buffering its cytokinin responsiveness in the shoot apical meristem (2013)
  • 著者名/発表者名: Uchida N, Shimada M, Tasaka M
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 54 号: 3 ページ: 343-351
  • DOI: 10.1093/pcp/pcs109
  • NAID: 10031163830
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation of the balance between stem cell proliferation and consumption by ERECTA-family genes. (2012)
  • 著者名/発表者名: Uchida N, Shimada M, Tasaka M.
  • 雑誌名: Plant Signal. Behav. 巻: 7 号: 11 ページ: 1506-1508
  • DOI: 10.4161/psb.22080
• [雑誌論文] Biological role of the two overlapping poly(A)-binding protein interacting motifs 2 (PAM2) of eukaryotic releasing factor eRF3 in mRNA decay. (2012)
  • 著者名/発表者名: Osawa M, Hosoda N, Nakanishi T, Uchida N, Kimura T, Imai S, Machiyama A, Katada T, Hoshino S, Shimada I.
  • 雑誌名: RNA 巻: 18 号: 11 ページ: 1957-1967
  • DOI: 10.1261/rna.035311.112
  • 査読あり
• [学会発表] ERECTA-family receptor kinases regulate secondary growth in hypocotyls of Arabidopsis thaliana (2015)
  • 著者名/発表者名: 池松朱夏, 田坂昌生, 鳥居啓子, 打田直行
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会第56回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-17
• [学会発表] ERECTA-family receptors alter WUSCHEL-dependency and cytokinin responsiveness in stem cell maintenance (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村友香, 鳥居啓子, 田坂昌生, 打田直行
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会第56回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-17
• [学会発表] Analysis of CLE peptide genes in Marchantia (2015)
  • 著者名/発表者名: 平川有宇樹, 田畑亮, 河内孝之, 打田直行, 澤進一郎, John Bowman
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会第56回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-17
• [学会発表] Analysis of de novo SNP spectrum in uni-1D mutant (2015)
  • 著者名/発表者名: 6)森明子, 小川与比古, 猪狩和成, 森田（寺尾）美代, 田坂昌生, 打田直行
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会第56回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16
• [学会発表] Role of CLE peptide signaling in Marchantia development (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Hirakawa, Ryo Tabata, Kimitsune Ishizaki, Takayuki Kohchi, Naoyuki Uchida, John Bowman, Shinichiro Sawa
  • 学会等名: Marchantia Workshop 2014
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2014-12-09
• [学会発表] Regulation of plant stem cell homeostasis via coordination among multiple signaling pathways (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchida N, Kimura Y, Torii KU, Tasaka M
  • 学会等名: The 38th Naito Conference on Molecule-based biological systems
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2014-10-07
• [学会発表] ERECTA受容体ファミリーがコーディネートする発生・成長シグナリング (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村友香, 池松朱夏, 松原健太, 爲重才覚, 平川有宇樹, 田坂昌生, 鳥居啓子, 打田直行
  • 学会等名: 日本植物学会大78回大会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] 陸上植物におけるCLE 遺伝子の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平川 有宇樹，Bowman John，打田 直行
  • 学会等名: 日本植物学会大78回大会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] ERECTA ファミリー受容体とペプチドリガンドによるオーキシン応答パターンの制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 爲重 才覚，岡本 智史，Lee Jin Suk，相田 光宏，田坂 昌生，Torii Keiko，打田 直行
  • 学会等名: 日本植物学会大78回大会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] Regulation of plant growth and morphogenesis by receptor signaling (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Uchida
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Transformative Bio-Molecules
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-05-12
  • 招待講演
• [学会発表] 植物の背丈をコントロールするスイッチの発見
  • 著者名/発表者名: 打田 直行
  • 学会等名: 豊秋奨学会平成25年度国際学生交流会・同窓会
  • 発表場所: 名古屋
  • 招待講演
• [学会発表] Mechanisms for diversification of R genes revealed by analysis of uni-1D mutant
  • 著者名/発表者名: 打田直行, 小川与比古, 森明子, 猪狩和成, 森田（寺尾）美代, 田坂昌生
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会第55回大会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] Regulation of inflorescence stem growth by the pair of peptide hormones EPFL4/6 and their receptor ERECTA
  • 著者名/発表者名: 野中菜乃美、池松朱夏、田坂昌生、打田直行
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会第55回大会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] Regulation of vascular development of Arabidopsis hycopotyls by ERECTA-family receptor kinases during secondary growth
  • 著者名/発表者名: 池松朱夏、野田口理孝、東山哲也、鳥居啓子、田坂昌生、打田直行
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会第55回大会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] Analysis of signaling crosstalks for vascular growth in Arabidopsis hypocotyls
  • 著者名/発表者名: 松原健太、池松朱夏、平川有宇樹、東山哲也、鳥居啓子、田坂昌生、打田直行
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会第55回大会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] Novel mechanism for stem cell maintenance suggested by analysis of ERECTA-family receptor kinase genes
  • 著者名/発表者名: 木村友香、田坂昌生、打田直行
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会第55回大会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] Functional analysis of a Marchantia CLE gene
  • 著者名/発表者名: 平川有宇樹、田畑亮、本田紘章、打田直行、河内孝之、澤進一郎、John Bowman
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会第55回大会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] A novel model system to study the rapid diversification of R genes.
  • 著者名/発表者名: Uchida N, Lee JS, Torii KU, Tasaka M
  • 学会等名: GENETIC STABILITY & CHANGE: Genome maintenance mechanisms in plants
  • 発表場所: Roscoff, France
• [学会発表] Regulation of inflorescence architecture by intertissue layer ligand-receptor communication between endodermis and phloem.
  • 著者名/発表者名: Uchida N
  • 学会等名: Plant Vascular Development 2012
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] Regulation of inflorescence architecture by novel peptide hormones via communication between endodermis and phloem
  • 著者名/発表者名: Uchida N
  • 学会等名: The 23rd International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] Regulation of plant vascular stem cells by ERECTA-family receptor kinases
  • 著者名/発表者名: Uchida N
  • 学会等名: The 1st European Workshop on Peptide Signalling in Plants
  • 発表場所: Oslo, Norway
• [学会発表] Regulation of plant vascular stem cells by ERECTA-family receptor kinases
  • 著者名/発表者名: 打田直行, 田坂昌生
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会第54回大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山）
• [学会発表] Regulation of stem cell homeostasis by ERECTA-family receptor kinases.
  • 著者名/発表者名: 木村友香、島田昌典、田坂昌生、打田直行
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会第54回大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山）
• [学会発表] Novel ligand-receptor pair for leaf tooth formation
  • 著者名/発表者名: 岡本智史、相田 光宏、田坂昌生、打田直行
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会第54回大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山）
• [学会発表] Regulation of hypocotyl vasculatures by ERECTA-family receptor kinases during secondary growth.
  • 著者名/発表者名: 池松朱夏、田坂昌生、打田直行
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会第54回大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山）