ストレス環境下における植物メリステムの細胞分裂活性維持機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24580493
• 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: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 武田 真 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 准教授 (00432253)
• 連携研究者: 服部 束穂 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 教授 (10164865)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 植物成長 / メリステム / イネ / 環境ストレス / ジャスモン酸 / 塩ストレス / メリステム活性維持 / メリステム活性維持機構

研究成果の概要

ストレス環境下におかれた植物が成長し、生存し続けるためには成長点の活性や機能を維持する必要がある。本研究では、イネを対象として、塩ストレス環境下での細胞分裂活性の維持および根の伸長制御にそれぞれ関わるRSS1因子とRSS3因子について、その特性や機能を解析した。RSS1が熱変性を受けにくいタンパク質であること、RSS3がDNA結合性bHLH因子およびジャスモン酸シグナリングの制御因子JAZと結合し、ジャスモン酸に対する過剰応答の抑制に寄与することを明らかにした。また、ジャスモン酸シグナルの不活性化に関わる酵素遺伝子の過剰発現によりイネの耐塩性が向上することを示した。

研究成果

• [国際共同研究] Damanhour University(エジプト)
• [雑誌論文] Stress-tolerance profiling of a collection of extant salt-tolerant rice varieties and transgenic plants overexpressing abiotic stress tolerance genes (2015)
  • 著者名/発表者名: Kurotani, K., Yamanaka, K., Toda, Y., Ogawa, D., Tanaka, M., Kozawa, H., Nakamura, H., Hakata, M., Ichikawa, H., Hattori, T. and Takeda S.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 56 号: 10 ページ: 1867-1876
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv106
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Overexpression of a CYP94 family gene CYP94C2b increases internode length and plant height in rice (2015)
  • 著者名/発表者名: Kurotani, K., Hattori, T. and Takeda S.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 10 号: 7 ページ: e1046667-e1046667
  • DOI: 10.1080/15592324.2015.1046667
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Elevated levels of CYP94 family gene expression alleviate the jasmonate response and enhance salt tolerance in rice (2015)
  • 著者名/発表者名: Kurotani, K., Hayashi, K., Hatanaka, S., Toda, Y., Ogawa, D., Ichikawa, H., Ishimaru, Y., Tashita, R., Suzuki, T., Ueda, M., Hattori, T. and Takeda S.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 56 号: 4 ページ: 779-789
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv006
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Overexpression of the JAZ factors with mutated Jas domains causes pleiotropic defects in rice spikelet development. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hori, Y., Kurotani, K., Toda, Y., Hattori, T., and Takeda, S.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior. 巻: 9 号: 10 ページ: e970414-e970414
  • DOI: 10.4161/15592316.2014.970414
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Life and death under salt stress: same players, different timing? (2014)
  • 著者名/発表者名: Ismail, A., Takeda, S and Nick, P.
  • 雑誌名: J. Exp. Bot. 巻: 65 号: 12 ページ: 2963-2979
  • DOI: 10.1093/jxb/eru159
  • 査読あり
• [雑誌論文] RICE SALT SENSITIVE3 forms a ternary complex with JAZ and class-C bHLH factors and regulates jasmonate-induced gene expression and root cell elongation (2013)
  • 著者名/発表者名: Toda Y, Tanaka M, Ogawa D, Kurata K, Kurotani K, Habu Y, Ando T, Sugimoto K, Mitsuda N, Katoh E, Abe K, Miyao A, Hirochika H, Hattori T, Takeda S
  • 雑誌名: The Plant Cell 巻: 25 号: 5 ページ: 1709-1725
  • DOI: 10.1105/tpc.113.112052
  • 査読あり
• [雑誌論文] RICE SALT SENSITIVE3 binding to bHLH and JAZ factors mediates control of cell wall plasticity in the root apex. (2013)
  • 著者名/発表者名: Toda, Y., Yoshida, M., Hattori, T., and Takeda, S.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 8 号: 11 ページ: e26256-e26256
  • DOI: 10.4161/psb.26256
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular characterization of the rice protein RSS1 required for meristematic activity under stressful conditions. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, D., Morita, H., Hattori, T., and Takeda, S.
  • 雑誌名: Plant Physiol. Biochem. 巻: 61 ページ: 54-60
  • DOI: 10.1016/j.plaphy.2012.09.006
  • 査読あり
• [学会発表] イネ小穂の発生を制御する遺伝的機構とジャスモン酸作用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 廣川拓也、佐藤大輔、田中若奈、黒谷賢一、畑中彩希、高牟禮逸朗、武田真、平野博之
  • 学会等名: 日本育種学会第129回講演会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] CYP94ファミリー遺伝子の発現上昇はイネの塩処理条件下での生存能を高める (2015)
  • 著者名/発表者名: 黒谷賢一、林憲志、畑中彩希、戸田陽介、小川大輔、市川裕章、石丸泰寛、田下諒、鈴木健史、上田実、服部束穂、武田真
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会（東京）
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Jasドメインに変異をもつJAZ因子の発現によるイネ小穂の貫生化の誘発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀佑太朗、黒谷賢一、戸田陽介、服部束穂、武田真
  • 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
  • 年月日: 2014-07-11 – 2014-07-12
• [学会発表] RSS1 required for maintenance of cell proliferation activity under stress conditions ensures G1-S transition in rice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, D., Abe, K., Miyao, A., Kojima, M., Sakakibara, H., Mizutani, M., Morita, H., Toda, Y., Hobo, T., Sato, Y., Hattori, T., Hirohiko, H. and Takeda S.
  • 学会等名: 10th International Congress on Plant Molecular Biology
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] RSS3 forms a complex with JAZ and bHLH factors, and controls adaptive root growth under salinity stress in rice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Toda, Y. Tanaka, M. Ogawa, D. et.al.
  • 学会等名: 10th International Congress on Plant Molecular Biology
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [産業財産権] 環境ストレス耐性を付与する遺伝子及びその利用 (2014)
  • 発明者名: 武田真、服部束穂、黒谷賢一、市川裕章
  • 権利者名: 名古屋大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-11-19