植物の栄養繁殖におけるオーキシン機能メカニズムの解析

• 研究課題/領域番号: 24580140
• 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: 応用生物化学
• 研究機関: 神戸大学 (2013-2014); 京都大学 (2012)
• 研究代表者: 石崎 公庸 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00452293)
• 連携研究者: 河内 孝之 京都大学, 大学院生命科学研究科, 教授 (40202056) ; 西浜 竜一 京都大学, 大学院生命科学研究科, 講師 (70283455) ; 大和 勝幸 近畿大学, 生物理工学部, 准教授 (50293915)
• 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: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: オーキシン / 栄養繁殖 / 進化 / コケ植物 / 形態形成 / 陸上植物 / 転写制御 / 細胞分化 / 発生制御 / 植物ホルモン / 分裂組織 / 無性生殖 / クローン

研究成果の概要

栄養繁殖は、交配を必要とせず栄養器官の一部が個体として再生する無性生殖の１様式である。本研究では、単純な発生制御メカニズムを持ち栄養繁殖の仕組みを有する苔類ゼニゴケをモデルとし、栄養繁殖プロセスにおけるオーキシン機能メカニズムを解析した。その結果、基部陸上植物ゼニゴケが、被子植物で明らかにされているオーキシンのシグナル伝達機構をもつことを明らかになった。さらに栄養繁殖プロセスで、オーキシン生合成および応答が顕著に増大し、無性芽の発生のみならず休眠においても重要であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Stomatal guard cells co-optedan ancient ABA-dependent desiccation survival system to regulate stomatal closure (2015)
  • 著者名/発表者名: Lind, C., Dreyer, I., López-Sanjurjo, E.J., von Meyer, K., Ishizaki, K., Kohchi, T., Lang, D., Zhao, Y., Kreuzer, I., Al-Rasheid, K.A.S., Ronne, H., Reski, R., Zhu, J.K., Geiger, D. and Hedrich, R.
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 30 号: 7 ページ: 928-935
  • DOI: 10.1016/j.cub.2015.01.067
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Arachidonic acid-dependent carbon-eight volatile synthesis from wounded liverwort (Marchantia polymorpha) (2015)
  • 著者名/発表者名: Kihara, H., Tanaka, M., Yamato, K.T., Horibara, A., Yamada, A., Kita, S., Ishizaki, K., Kajikawa, M., Fukuzawa, H., Kohchi, T., Akakabe, Y. and Matsui, K.
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 107 ページ: 42-49
  • DOI: 10.1016/j.phytochem.2014.08.008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Auxin-mediated transcriptional system with a minimal set of components is critical for morphogenesis through the life cycle in Marchantia polymorpha (2015)
  • 著者名/発表者名: Kato, H., Ishizaki, K., Kouno, M., Shirakawa, M., Bowman, J.L., Nishihama, R., and Kohchi, T.
  • 雑誌名: PLOS Genet. 巻: In press 号: 5 ページ: e1005084-e1005084
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005084
  • NAID: 120005672595
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Auxin produced by the IPyA pathway regulates development and gemmae dormancy in the 2 liverwort Marchantia polymorpha (2015)
  • 著者名/発表者名: Eklund, M.D., Ishizaki, K., Flores-Sandoval, E., Kikuchi, S., Takebayashi, Y., Tsukamoto, S., Hirakawa, S., Nonomura, M., Kato, H., Kouno, M., Bhalerao, R.P., Lagercrantz, U., Kasahara, H., Kohchi, T. and Boaman, J.L.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phytochrome-mediated regulation of cell division and growth during regeneration and sporeling development in the liverwort Marchantia polymorpha (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishihama, R., Ishizaki, K., Hosaka, M., Matsuda, Y., Kubota, A., and Kohchi, T.
  • 雑誌名: J. Plant Res. 巻: 128 号: 3 ページ: 407-421
  • DOI: 10.1007/s10265-015-0724-9
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phototropin encoded by a single-copy gene mediates chloroplast photorelocation movements in the liverwort Marchantia polymorpha (2014)
  • 著者名/発表者名: Komatsu, A., Terai, M., Ishizaki, K., Suetsugu, N., Tsuboi, H., Nishihama, R., Yamato, K.T., Wada, M., and Kohchi, T.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 166 号: 1 ページ: 411-427
  • DOI: 10.1104/pp.114.245100
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Co-option of a photoperiodic growth-phase transition system during land plant evolution. (2014)
  • 著者名/発表者名: Akane Kubota, Shogo Kita, Kimitsune Ishizaki, Ryuichi Nishihama, Katsuyuki T. Yamato, Takayuki Kohchi
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 : 3668 号: 1 ページ: 3668-3668
  • DOI: 10.1038/ncomms4668
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of the MpEF1α and CaMV35 promoters for application in Marchantia polymorpha overexpression studies (2014)
  • 著者名/発表者名: Althoff, F., Kopischke, S., Zobell, O., Ide, K., Ishizaki, K., Kohchi, T. and Zachgo, S.
  • 雑誌名: Transgenic Research 巻: 23 号: 2 ページ: 235-244
  • DOI: 10.1007/s11248-013-9746-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Essential role of the E3 ubiquitin ligase NOPPERABO1 in schizogenous intercellular space formation in the liverwort Marchantia polymorpha. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki, K., Mizutani, M., Shimamura, M., Masuda, A., Nishihama, R. and Kohchi, T.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 25 ページ: 4075-4084
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subfunctionalization of sigma factors during the evolution of land plants based on mutant analysis of liverwort (Marchantia polymorpha L.) MpSIG1. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ueda, M., Takami, T., Peng, L., Ishizaki, K., Kohchi, T., Shikanai, T. and Nishimura, Y.
  • 雑誌名: Genome Biology and Evolution 巻: 5 号: 10 ページ: 1836-1848
  • DOI: 10.1093/gbe/evt137
  • NAID: 120005373074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of four nuclear-encoded plastid RNA polymerase sigma factor genes in the liverwort Marchantia polymorpha: blue-light- and multiple stress-responsive SIG5 was acquired early in the emergence of terrestrial plants. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa T, Ishizaki K, Kohchi T, Hanaoka M, Tanaka K.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 54 号: 10 ページ: 1736-1748
  • DOI: 10.1093/pcp/pct119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Homologous recombination-mediated gene targeting in the liverwort Marchantia polymorpha L. (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ishizaki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3 号: 1 ページ: 1532-1532
  • DOI: 10.1038/srep01532
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cold-induced organelle relocation in the liverwort Marchantia polymorpha L. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara Y, Ishizaki K, Kohchi T & Kodama Y
  • 雑誌名: Plant, Cell & Environment 巻: 印刷中 号: 8 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1111/pce.12085
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient <i>Agrobacterium</i>-Mediated Transformation of the Liverwort <i>Marchantia polymorpha</i> Using Regenerating Thalli (2013)
  • 著者名/発表者名: Kubota, A., Ishizaki, K., Hosaka, M., Kohchi T.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 77 号: 1 ページ: 167-172
  • DOI: 10.1271/bbb.120700
  • NAID: 10031164707
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] 基部陸上植物の光応答戦略ーフィトクロムを介した光形態形成の分子機構ー (2013)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸、井上佳祐、河内孝之
  • 雑誌名: 植物科学の最前線 (BSJ-Review) 巻: 4 ページ: 33-44
• [雑誌論文] Composition and physiological function of the chloroplast NADH dehydrogenase-like complex in Marchantia polymorpha (2012)
  • 著者名/発表者名: Ueda M., Kuniyoshi T., Yamamoto Y., Sugimoto K., Ishizaki K., Kohchi T., Nishimura Y. and Shikanai T
  • 雑誌名: Plant J. 巻: 72 号: 4 ページ: 683-693
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2012.05115.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the plasma membrane H+-ATPase in the liverwort Marchantia polymorpha. (2012)
  • 著者名/発表者名: Okumura M, Inoue S, Takahashi K, Ishizaki K, Kohchi T, Kinoshita T.
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 159 号: 2 ページ: 826-834
  • DOI: 10.1104/pp.112.195537
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of auxin-mediated transcriptional activation using a common auxin-responsive reporter system in the liverwort Marchantia polymorpha (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki K., Nonomura M., Kato H., Yamato K.T., Kohchi T.
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 125 号: 5 ページ: 826-834
  • DOI: 10.1007/s10265-012-0477-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] 古くて新しいモデル植物としてのタイ類ゼニゴケの特徴 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河内孝之、石崎公庸
  • 雑誌名: 植物科学の最前線 (BSJ-Review) 巻: 3 ページ: 58-70
• [雑誌論文] 生物材料インデックス「ゼニゴケ」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸、河内孝之
  • 雑誌名: 生物工学会誌 巻: 90 ページ: 600-603
• [学会発表] Vegetative propagation: development of asexual progenies from vegetative tissue (2015)
  • 著者名/発表者名: Kimitsune Ishizaki
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会 シンポジウム
  • 発表場所: 東京農業大学・世田谷キャンパス
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] R2R3－MYB型転写因子GCAM1は苔類ゼニゴケの杯状体形成を制御する (2015)
  • 著者名/発表者名: 塚本成幸、菅谷友美、大和勝幸、西浜竜一、久保浩義、七條千津子、深城英弘、三村徹郎、河内孝之、石崎公庸
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学・世田谷キャンパス
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] 無性芽形成異常変異体karappo2における変異原因遺伝子の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 樋渡琢真、山口勝司、重信秀治、澤進一郎、深城英弘、三村徹郎、河内孝之、石崎公庸
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学・世田谷キャンパス
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] ゼニゴケにおける杯状体形成関連遺伝子GEMMA-CUP ASSOCIATED MYB 2の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高見英幸、塚本成幸、増田晃秀、七條千津子、深城英弘、三村徹郎、河内孝之
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学・世田谷キャンパス
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] ゼニゴケから見えてきた栄養繁殖と腋芽発生の共通制御メカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会 シンポジウム
  • 発表場所: 明治大学・生田キャンパス
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
  • 招待講演
• [学会発表] ゼニゴケの栄養繁殖器官で発現するR2R3型MYB遺伝子の単離と機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塚本成幸、菅谷友美、大和勝幸、山口勝司、重信秀治、西浜竜一、七條千津子、久保浩義、河内孝之、深城英弘、三村徹郎、石崎公庸
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 明治大学・生田キャンパス
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] コケ植物配偶体における器官発生の分子遺伝学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸
  • 学会等名: イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2014
  • 発表場所: 東京大学弥生講堂一条ホール
  • 年月日: 2014-07-11 – 2014-07-12
  • 招待講演
• [学会発表] ゼニゴケから探るオーキシン応答の基本メカニズムとその進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸、加藤大貴、河内孝之
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 招待講演
• [学会発表] 基部陸上植物ゼニゴケにおける概日時計の分子ネットワーク (2013)
  • 著者名/発表者名: 久保田茜、喜多祥吾、村中智昭、石崎公庸、大和 勝幸、青木摂之、小山時隆、河内孝之
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] 苔類ゼニゴケにおけるGI, FKFを介した日長依存的な成長制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 喜多祥吾、久保田茜、石崎公庸、西浜竜一、河内 孝之
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] ゼニゴケの赤色光によるサイクリンD遺伝子発現制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西浜竜一、眞鍋諒、中村衣里、井上佳祐、石崎公 庸、河内孝之
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] ゼニゴケで探るコケ植物の光応答と発生制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸、河内孝之
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学
  • 招待講演
• [学会発表] ゼニゴケのALTERED MERISTEM PROGRAM 1 (AMP1) 変異体はオーキシン低感受性を示す (2012)
  • 著者名/発表者名: 桐田啓如、武田真由子、石崎公庸、河内孝之
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学
• [学会発表] ゼニゴケ気室形成制御遺伝子NOPPERABO1の単離と解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水谷未耶，石崎公庸，増田晃秀，桐田啓如，西浜 竜一，河内孝之
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学
• [学会発表] Forward genetics for gametophyte development in Marchantia polymorpha (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki, K., Mizutani, M., Masuda, A., Shimamura, M., Nishihama, R. and Kohchi, T.
  • 学会等名: International Marchantia Workshop 2012
  • 発表場所: ホテルグリーンピア南阿蘇
• [学会発表] コケ植物における無性芽の発生と休眠
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] ゼニゴケ研究地平への投射：オーキシン信号伝達を例に
  • 著者名/発表者名: 河内孝之、加藤大貴、西浜竜一、大和勝幸、石崎公庸
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] 転写因子の相互作用によるゼニゴケのオーキシン信号伝達ネットワーク
  • 著者名/発表者名: 加藤大貴、神埜勝、白川一、石崎公庸、西浜竜一、河内孝之
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [備考] 神戸大学ー石崎研究室ホームページ
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/fsci-ishizaki/