ストレス適応としての積極的成長抑制の分子機構

• 研究課題/領域番号: 25291060
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 柿本 辰男 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70214260)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2015年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2014年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2013年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
• キーワード: 植物 / 成長 / 環境 / ストレス / 情報伝達 / シロイヌナズナ / 環境応答 / 突然変異体 / アブシジン酸 / 浸透圧

研究成果の概要

植物はbioticあるいはabioticなストレスに直面すると成長が抑制される。高浸透圧などによる環境水ポテンシャルの低下は、特にシュートの成長を強く抑制する。少なくともその一部は、積極的に成長を抑制することが将来にわたる環境適応の一部であると考えられる。私は、ストレスに応答した積極的成長抑制機構を、葉の表皮細胞の増殖に焦点をあてて研究した。私達は、浸透圧ストレスが、MAP kinaseカスケードを介して葉表皮の幹細胞維持に必須な転写因子であるSPCHの量を減少させ、葉表皮幹細胞を消失させる事、また、この現象が、ストレス応答としての細胞増殖の抑制の原因となっている事を示した。

研究成果

• [国際共同研究] 精華大学(中国)
• [国際共同研究] ケンブリッジ大学(英国)
• [雑誌論文] 植物ホルモン研究の発展 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柿本辰男
  • 雑誌名: 遺伝 巻: 70 ページ: 348-349
• [雑誌論文] Cytokinin is required for escape but not release from auxin mediated apical dominance. (2015)
  • 著者名/発表者名: Muller D, Waldie T, Miyawaki K, To JP, Melnyk CW, Kieber JJ, Kakimoto T, Leyser O.
  • 雑誌名: Plant J 巻: 82 号: 5 ページ: 874-886
  • DOI: 10.1111/tpj.12862
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Distinct Characteristics of Indole-3-Acetic Acid and Phenylacetic Acid, Two Common Auxins in Plants. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sugawara, S., Mashiguchi, K., Tanaka, K., Hishiyama, S., Sakai, T., Hanada, K., Kinoshita-Tsujimura, K., Yu, H., Dai, X., Takebayashi, Y., Takeda-Kamiya, N., Kakimoto, T., Kawaide, H., Natsume, M., Estelle, M., Zhao, Y., *Hayashi, K., Kamiya, Y.,Kasahara, H.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 56 号: 8 ページ: 1641-1654
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv088
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] AINTEGUMENTA and the D-type cyclin CYCD3;1 regulate root secondary growth and respond to cytokinins. (2015)
  • 著者名/発表者名: Randall RS, Miyashima S, Blomster T, Zhang J, Elo A, Karlberg A, Immanen J, Nieminen K, Lee JY, Kakimoto T, Blajecka K, Melnyk CW, Alcasabas A, Forzani C, Matsumoto-Kitano M, Mähönen AP, Bhalerao R, Dewitte W, Helariutta Y, Murray JA.
  • 雑誌名: Biol Open. 巻: 4 号: 10 ページ: 1229-1236
  • DOI: 10.1242/bio.013128
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A parasitic nematode releases cytokinin that controls cell division and orchestrates feeding site formation in host plants. (2015)
  • 著者名/発表者名: Siddique S, Radakovic ZS, De La Torre CM, Chronis D, Novak O, Ramireddy E, Holbein J, Matera C, Hutten M, Gutbrod P, Anjam MS, Rozanska E, Habash S, Elashry A, Sobczak M, Kakimoto T, Strnad M, Schmulling T, Mitchum MG, Grundler FM.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 112 号: 41 ページ: 12669-12674
  • DOI: 10.1073/pnas.1503657112
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Auxin sensitivities of all Arabidopsis Aux/IAAs for degradation in the presence of every TIR1/AFB. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu-Mitao Y, Kakimoto T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 55 号: 8 ページ: 1450-1459
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu077
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pathways involved in vanadate-induced root hair formation in Arabidopsis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Lin CY, Huang LY, Chi WC, Huang TL, Kakimoto T, Tsai CR, Huang HJ.
  • 雑誌名: Physiol Plant. 巻: 153 号: 1 ページ: 137-148
  • DOI: 10.1111/ppl.12229
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Arabidopsis reduces growth under osmotic stress by decreasing SPEECHLESS protein. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kumari A, Jewaria PK, Bergmann DC, Kakimoto T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 55 号: 12 ページ: 2037-2046
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu159
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] BEX1/ARF1A1C is Required for BFA—Sensitive Recycling of PIN Auxin Tran sporters and Auxin—Mediated Development in Arabidopsis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H, Nodzylski T, Kitakura S, Feraru MI, Sasabe M, Ishikawa T, Kleine-Vehn J, Kakimoto T, Fr iml J.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 55 号: 4 ページ: 737-749
  • DOI: 10.1093/pcp/pct196
  • 査読あり
• [雑誌論文] EPIDERMAL PATTERNING FACTOR LIKE5 peptide represses stomatal development by inhibiting meristemoid maintenance in Arabidopsis thaliana. (2013)
  • 著者名/発表者名: Niwa T, Kondo T, Nishizawa M, Kajita R, Kakimoto T, Ishiguro S.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem. 巻: 77 ページ: 1287-1295
  • NAID: 10031184696
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell polarity and patterning by PIN trafficking through early endosomal compartments in Arabidopsis thaliana. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H, Kitakura S, Rakusová H , Uemura T, Feraru MI, De Rycke R, Robert S, Kakimoto T, Friml J.
  • 雑誌名: PLoS Genet. 巻: 9 号: 5 ページ: e1003540-e1003540
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1003540
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential Effects of Peptides Stomagen, EPF1, and EPF2 on Activation of the MAP Kinase MPK6 and the SPCH Protein Level. (2013)
  • 著者名/発表者名: Jewaria PK, Hara T, Tanaka H, Ko ndo T, Betsuyaku S, Sawa S, Sakagami Y, Aimoto S, Kakimoto T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 59 号: 8 ページ: 1253-1262
  • DOI: 10.1093/pcp/pct076
  • NAID: 10031195179
  • 査読あり
• [学会発表] Distinct Characteristics of Indole-3-Acetic Acid and Phenylacetic Acid, Two Common Auxins in Plants. (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoko Sugawara, Kiyoshi Mashiguchi, Keita Tanaka, Shojiro Hishiyama, Tatsuya Sakai, Kousuke Hanada, Kaori Kinoshita-Tsujimura, Hong Yu, Xinhua Dai, Yumiko Takebayashi, Noriko Takeda-Kamiya, Tatsuo Kakimoto, Hiroshi Kawaide, Masahiro Natsume, Mark Estelle, Yunde Zhao, 他3名
  • 学会等名: 第58回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] 師部特異的な転写因子か維管束ハターンを制御する仕組み (2017)
  • 著者名/発表者名: 財前美希,久米佐和,Ye Zhang,光田展隆,吉積毅,近藤陽一,高木優,松井南,柿本辰男
  • 学会等名: 第58回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] 師部形成に関与する転写因子の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: Zaizen M, Kume S, Zhang Y, Mitsuda N, Yoshizumi T, Kondo Y, Takagi M, Matsui M, Kakimoto T.
  • 学会等名: 第５７回植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] 初期器官発生における低分子量 G タンパク質の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 哈斯 其木格、柿本辰男
  • 学会等名: 第５７回植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] CLE(CLAVATA3/ESR-LIKE)9 controls cell proliferation in stomatal lineage. (2016)
  • 著者名/発表者名: Qian P, Minobe A, Ishida T, Sawa S, Kakimoto T.
  • 学会等名: 第５７回植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] Transcription factors that may regulate phloem companion-cell development (2016)
  • 著者名/発表者名: Zaizen Miki,Kume Sawa,Zhang Ye,Mitsuda Nobutaka,Yoshizumi Takeshi,Kondo Yoichi,Ohme-Takagi Masaru,Matsui Minami,Kakimoto Tatsuo
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] Molecular mechanisms that determine pericycle cell identity. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ye Zhang, Nobutaka Mitsuda, Chuan-Ming Yeh, Takeshi Yoshizumi, Yoichi Kondo, Masaru Takagi, Minami Matsui, Tatsuo Kakimoto
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学
• [学会発表] 初期器官発生における低分子量Gタンパク質の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: ハスチムグ、柿本辰男
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学
• [学会発表] シロイヌナズナの根の光屈性におけるオーキシン輸送、生合成、シグナル伝達の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村太郎、芳賀健、志水三田尾悌、竹林裕美子、林謙一郎、Yunde Zhao, 柿本辰男、笠原博幸、酒井達也
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学
• [学会発表] CLE (CLAVATA3/ESR-like) 9 controls cell proliferation in stomatal cell lineage (2016)
  • 著者名/発表者名: 銭平平、美濃部彩子、石田喬志、澤進一郎
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学
• [学会発表] Regulation of plant epidermal development in response to biotic and abiotic stresses. (2015)
  • 著者名/発表者名: Qian P, Kumari A, Kakimoto T.
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2015-09-07
• [学会発表] Molecular mechanisms that determine pericycle cell identity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Zhang Y, Mitsuda N, Yeh C-M, Yoshizumi T, Kondo Y, Takagi M, Matsui M, Kakimoto T.
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2015-09-06
• [学会発表] Molecular mechanisms that determine pericycle cell identity (2015)
  • 著者名/発表者名: Ye Zhang, Nobutaka Mitsuda, Chuan-Ming Yeh, Takeshi Yoshizumi, Yoichi Kondo, Masaru Takagi, Minami Matsui, Tatsuo Kakimoto
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 新潟市
• [学会発表] Regulation of plant epidermal development in response to biotic and abiotic stresses (2015)
  • 著者名/発表者名: Pingping Qian, Archana Kumari, Tatsuo Kakimoto
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 新潟市
• [学会発表] 篩部形成に関与する転写因子の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: Miki Zaizen, Sawa Kume, Ye Zhang, Nobutaka Mitsuda, Takeshi Yoshizumi, Yoichi Kondo, Masaru Takagi, Minami Matsui, Tatsuo Kakimoto
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 新潟市
• [学会発表] シロイヌナズナの根の光屈性におけるオーキシン輸送、生合成、シグナル伝達の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村太郎、芳賀健、志水三田尾悌、竹林裕美子、林謙一郎、Yunde Zhao, 柿本辰男、笠原博幸、酒井達也
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 新潟市
• [学会発表] Active growth reduction of leaves under osmotic stress is executed by decreasing the SPEECHLESS protein in Arabidopsis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kumari A, Pawan J, Bergmann D, Kakimoto T.
  • 学会等名: 25th International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: バンクーバー、カナダ
  • 年月日: 2014-07-30
  • 国際学会
• [学会発表] Active growth reduction of leaves under osmotic stress is executed by decreasing SPEECHLRDD protein inArabidopsis (2014)
  • 著者名/発表者名: Kumari A., Pawan J., Bergman D., Kakimoto, T.
  • 学会等名: 25th International Conference on arabiodopsis Research
  • 発表場所: バンクーバー（カナダ）
  • 年月日: 2014-07-30
• [学会発表] Molecular Mechanisms that determine pericycle cell identity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhang Y, Mitsuda N, Yoshizumi T, Kondo Y, Takagi M, Matsui M, Kakimoto T.
  • 学会等名: International Symposium on Auxin and Cytokinin in Plant Development.
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2014-07-01
  • 国際学会
• [学会発表] Auxin sensitivities and functions of Aux/IAAs. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Y and Kakimoto T.
  • 学会等名: International Symposium on Auxin and Cytokinin in Plant Development.
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2014-07-01
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular Mechenisms Determine Pericycle Cell Idenntity (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhang Y., Kakimoto T. et al
  • 学会等名: Auxins and Cytokinins in Plant Development 2014
  • 発表場所: プラハ（チェコ）
  • 年月日: 2014-07-01
• [学会発表] Auxin sensitivities and functions of Aux/IAAs (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Y., Kakimoto T.
  • 学会等名: Auxins and Cytokinins in Plant Development 2014
  • 発表場所: プラハ（チェコ）
  • 年月日: 2014-07-01
• [学会発表] 環境に応答した発生プログラム調節 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柿本 辰男，Kumari Archana，Bergmann Dominique，Jewaria Pawan
  • 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（富山）
  • 年月日: 2014-03-20
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular Mechanisms that Determine Pericycle Cell Identity (2014)
  • 著者名/発表者名: Ye Zhang, Nobutaka Mitsuda, Takeshi Yoshizumi, Yoichi Kondo, Masaru Takagi, Minami Matsui, Tatsuo Kakimoto
  • 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（富山）
  • 年月日: 2014-03-18
• [図書] 新しい植物ホルモンの科学 第3版 (2017)
  • 著者名/発表者名: 柿本辰男、他22名
  • 総ページ数: 181
  • 出版者: 講談社
• [図書] 新しい植物ホルモンの科学 第３版 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柿本辰男、他22名
  • 総ページ数: 183
  • 出版者: 講談社