乾燥環境で植物生産の向上に寄与する水分屈性制御因子の同定と機能解析

• 研究課題/領域番号: 26870057
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 植物分子・生理科学; 遺伝育種科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小林 啓恵 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (60463783)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 環境応答 / 水分屈性 / 環境ストレス / 乾燥 / 成長運動 / 植物の成長制御

研究成果の概要

シロイヌナズナの根の水分屈性制御因子MIZ1は、根の伸長領域の皮層細胞で働くこと、水分屈性が根冠・分裂組織非依存的に発現することを明らかにした。マイクロアレイを用いたMIZ1依存的に発現変動する遺伝子群の網羅的解析では、直接水分屈性に影響する因子は見出されなかったが、MIZ1と相互作用する因子について、Yeast two-hybrid法を確立し、相互作用の確認を継続して行っている。

研究成果

• [雑誌論文] Gravitropic response and circumnutation in pea (Pisum sativum) seedling roots. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kim HJ, Kobayashi A, Fujii N, Miyazawa Y, Takahashi H.
  • 雑誌名: Physiol Plant. 巻: 157 号: 1 ページ: 108-118
  • DOI: 10.1111/ppl.12406
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Transcriptome analysis of gene expressions during hydrotropic and gravitropic responses in cucumber roots. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sachiko Miyabayashi, Nobuharu Fujii, Akie Kobayashi, Chiaki Yamazaki, Yutaka Miyazawa, Motoshi Kamada, Haruo Kasahara, Ikuko Osada, Toru Shimazu, Yasuo Fusejima, Akira Higashibata, Takashi Yamazaki, Noriaki Ishioka, Hideyuki Takahashi.
  • 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 上田キャンパス（岩手県・盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] Identification of tissues responsible for MIZ1 and MIZ2/GNOM functions in hydrotropism and phototropism of Arabidopsis roots (2016)
  • 著者名/発表者名: Lei Pang, Akie Kobayashi, Nobuharu Fujii, Tae-Woong Bae, Yutaka Miyazawa, Daniela Dietrich, Malcolm J. Bennett, Hideyuki Takahashi.
  • 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 上田キャンパス（岩手県・盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] 植物における回旋転頭運動の重力応答依存性の検証 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小林啓恵、金慧正、藤井伸治、宮沢豊、冨田優太、矢野幸子、山崎千秋、嶋津徹、笠原晴夫、鎌田源司、伏島康男、高橋秀幸
  • 学会等名: 第30回宇宙環境利用シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構 相模原キャンパス（神奈川県・相模原市）
  • 年月日: 2016-01-19
• [学会発表] キュウリの根の水分屈性と重力屈性に関わる遺伝子の網羅的発現解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤井伸治、宮林彩智子、小林啓恵、山崎千秋、宮沢豊、鎌田源司、笠原春夫、長田郁子、嶋津徹、伏島康男、東端晃、山崎丘、石岡憲昭、高橋秀幸
  • 学会等名: 第30回宇宙環境利用シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構 相模原キャンパス（神奈川県・相模原市）
  • 年月日: 2016-01-19
• [学会発表] Hydrotropic and phototropic responses require MIZ1 function in the epidermis and/or cortex of the elongation zone in Arabidopsis roots (2015)
  • 著者名/発表者名: Lei Pang, Akie Kobayashi, Nobuharu Fujii, Daniela Dietrich, Malcolm J. Bennett, Tae-Woong Bae, Yutaka Miyazawa, Hideyuki Takahashi.
  • 学会等名: 東北植物学会第5回大会
  • 発表場所: 福島大学（福島県・福島市）
  • 年月日: 2015-12-19
• [学会発表] 植物の回旋転頭運動における重力応答支配とその宇宙実験による検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林啓恵
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第29回大会
  • 発表場所: 帝京大学 板橋キャンパス（東京都・板橋区）
  • 年月日: 2015-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] キュウリ根の水分屈性制御遺伝子の探索: 地上クリノスタット実験と宇宙微小重力 実験による解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮林彩智子、藤井伸治、小林啓恵、山崎千秋、宮沢豊、鎌田源司、笠原春夫、長田郁子、嶋津徹、伏島康男、東端晃、山崎丘、石岡憲昭、高橋秀幸
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第29回大会
  • 発表場所: 帝京大学 板橋キャンパス（東京都・板橋区）東京
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] キュウリの根の重力屈性時と水分屈性時に偏差的に発現する遺伝子の比較 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮林彩智子、藤井伸治、小林啓恵、山崎千秋、宮沢豊、鎌田源司、笠原春夫、長田郁子、嶋津徹、伏島康男、東端晃、山崎丘、石岡憲昭、高橋秀幸
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第29回大会
  • 発表場所: 帝京大学 板橋キャンパス（東京都・板橋区）
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] シロイヌナズナの根におけるスベリンの水分屈性への関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石塚楓、庞磊、小林啓恵、藤井伸治、宮沢豊、高橋秀幸
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ：新潟コンベンションセンター（新潟県・新潟市）
  • 年月日: 2015-09-06
• [学会発表] 陸上植物の水獲得に機能する根の水応答機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤井伸治、宮林彩智子、中島祐介、奈良敬孝、諸橋恵太、小林啓恵、宮沢豊、高橋秀幸
  • 学会等名: 文部科学省科学研究費新学術領域研究「ゲノム支援」拡大班会議
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府・京都市）
  • 年月日: 2015-08-27
• [学会発表] MIZ1 expression in epidermis and/or cortex is essential for hydrotropism of Arabidopsis roots (2015)
  • 著者名/発表者名: Lei Pang, Akie Kobayashi, Nobuharu Fujii, Malcolm J. Bennett, Tae-Woong Bae, Yutaka Miyazawa, Hideyuki Takahashi
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Laser ablation of the root cap reduces gravitropism but not hydrotropism in Arabidopsis roots (2015)
  • 著者名/発表者名: Akie Kobayashi, Sotaro Hirastuka, Lei Pang, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Akira Nagatani, Yoichiroh Hosokawa, Hideyuki Takahashi
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2015-03-13 – 2015-03-15
• [学会発表] MIZ1 expression in cortex and/or epidermis of the elongation zone is required for the induction of hydrotropism in Arabidopsis roots (2015)
  • 著者名/発表者名: Lei Pang, Akie Kobayashi, Nobuharu Fujii, Daniela Dietrich, Malcolm J. Bennett, Tae-Woong Bae, Yutaka Miyazawa, Hideyuki Takahashi
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2015-03-13 – 2015-03-15
• [学会発表] Identification of tissues responsible for MIZ1 function in hydrotropism of Arabidopsis roots by using the tissue-specific promoters (2014)
  • 著者名/発表者名: Lei Pang, Akie Kobayashi, Nobuharu Fujii, Malcolm J. Bennett, Tae-Woong Bae, Yutaka Miyazawa, Hideyuki Takahashi
  • 学会等名: 東北植物学会第４回山形大会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2014-12-13 – 2014-12-14
• [学会発表] シロイヌナズナの水分屈性に機能する細胞群の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林啓恵、平塚奏太郎、パンレイ、宮沢豊、藤井伸治、長谷あきら、 細川陽一郎、高橋秀幸
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] シロイヌナズナにおける根の水分屈性関連遺伝子の網羅的発現解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石塚楓、小林啓恵、藤井伸治、宮沢豊、高橋秀幸
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14