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植物の長距離移行性RNA分子と全身性環境応答に関する研究

公募研究

研究領域植物の成長可塑性を支える環境認識と記憶の自律分散型統御システム
研究課題/領域番号 16H01465
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関名古屋大学

研究代表者

野田口 理孝  名古屋大学, 高等研究院(農), 助教 (00647927)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2017年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード長距離シグナル伝達 / 移行性RNA / 接木 / 接ぎ木 / 篩管 / RNA / 環境応答 / 植物 / 分子生理
研究実績の概要

植物が外界からの環境刺激に対し、個体の発生・成長様式を適応させる手段の一つとして篩管を介した長距離シグナリングが知られる。しかし、篩管を介して長距離輸送されるシグナル様分子は多数同定されるものの、その多くは機能未知であり、中でもRNA分子については理解が進んでこなかった。そこで本研究では、全身移行性のRNA分子の機能に迫ることを最終ゴールとして、接木実験により環境要因特異的なRNA分子を同定した。
全身移行性RNAをゲノムワイドに同定するため、マイクログラフティング法によりシロイヌナズナshootとルベラナズナrootの接木を行い、RNA-Seq解析を通してシロイヌナズナshootからルベラナズナrootへ移行するシロイヌナズナ由来のmRNAを同定した。同定は、unique SNPsを指標とする解析パイプラインによって行った。環境要因によって移行性mRNAのプロファイルに変化が現れるかを調べる目的で、栄養欠乏区を用意して、栄養リッチ区と比較試験を行った。その結果、環境要因によって移行性mRNAのプロファイルは大きく変化することが明らかとなり、環境情報が移行性mRNAへと置換されている可能性があるという仮説が改めて支持された。種を越えた現象の保存性を調べるため、トマトでもシロイヌナズナで行った試験と同様の試験を行った。二種の間で移行性mRNAのプロファイルを比較したところ、多くのmRNAが共通して見つり、個体内のmRNAの長距離移行メカニズムは保存された現象であることが示唆された。環境要因特異的な全身移行性RNA分子の個体内におけるダイナミクスを理解するため、RNAアプタマーSpinachを用いたRNA分子の可視システムを構築した。今後は以上の得られた知見をもとに、移行性mRNAが環境情報の伝達物質として働くのか、その機能同定につなげたい。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 5件、 招待講演 14件)

  • [雑誌論文] The Use of Grafting to Study Systemic Signaling in Plants2017

    • 著者名/発表者名
      Michitaka Notaguchi
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology

      巻: 58 号: 8 ページ: 1291-1301

    • DOI

      10.1093/pcp/pcx098

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 植物の全身を長距離移行するRNA2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 雑誌名

      植物科学の最前線

      巻: 8 号: B ページ: 121-129

    • DOI

      10.24480/bsj-review.8b9.00119

    • ISSN
      2432-9819
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pollen tube contents initiate ovule enlargement and enhance seed coat development without fertilization.2016

    • 著者名/発表者名
      Kasahara R., Notaguchi M., Nagahara S., Suzuki T., Susaki D., Honma Y., Maruyama D., Higashiyama T.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 2 号: 10 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1126/sciadv.1600554

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 植物資源に新たな価値をもたらす接木法2018

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      第4回 名古屋大学の卓越・先端・次世代シンポジウム「生命科学のフロントランナー」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 古くて新しい接ぎ木のはなし2018

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      名古屋大学オープンレクチャー2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 異科接木のトランスクリプトーム解析2018

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      第59回植物生理学
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ接ぎ木チップの開発2018

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      第59回植物生理学
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] CLE-CLV1 は長距離シグナルを介して線虫感染を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      第59回植物生理学
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 組織特異的に発現するアブシシン酸生合成関連遺伝子の生理学的意義の解明2018

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      第59回植物生理学
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 体内時間を変えるトランスフォーマティブ生命分子2018

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      第59回植物生理学
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] iPAG, interfamily grafting, and Closing Remarks.2017

    • 著者名/発表者名
      Michitaka Notaguchi
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会,シンポジウム Augmented Symplasm
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市, 鹿児島大学郡元キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 追い求める研究、出会う研究2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会, 若手の会
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市, 鹿児島大学郡元キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異科接木の研究2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      第9回アサガオ研究集会
    • 発表場所
      愛知県春日井市, 名城大学・春日井キャンパス・農学部附属農場
    • 年月日
      2017-03-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物の汎用的な新品種創出技術2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      第6回超異分野学会
    • 発表場所
      東京都千代田区, 秋葉原UDX
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 接木技術による新たな価値を持つ農作物の創出2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      第2回テックプランター ベンチャーカンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Interfamily Grafting with a Variety of Vascular Plants2017

    • 著者名/発表者名
      Michitaka Notaguchi
    • 学会等名
      EMBO WorkshopIntercellular communication in development and disease
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 接ぎ木と全身性シグナル伝達2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      ヤンマー株式会社講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Grafting for systemic signaling studies2017

    • 著者名/発表者名
      Michitaka Notaguchi
    • 学会等名
      理化学研究所環境資源科学研究センターセミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 古典的な接ぎ木法とライフサイエンス2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      愛知県農業総合試験場講演
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タバコ属を用いた異科接木の解析2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      園芸学会平成29年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 篩管移行性mRNAのゲノムワイドな同定法の構築2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 異科接木のメカニズムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      名古屋大学合同ラボセミナー「Lab.4 meeting 2017 ~先端技術でリードする植物科学~」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Future Leaders Network2017

    • 著者名/発表者名
      Michitaka Notaguchi
    • 学会等名
      STS forum 2017 ? 14th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 接木技術紹介2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      中部オープンイノベーションカレッジ第2回オープンイノベーションセミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異科接ぎ木の可能性と展望2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      東海地域生物系先端技術研究会 平成29年度第2回セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Young Leadership Program2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      Young Leadership Program (YLP) Israel ? Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Methods for physical characterization of growing plant roots2017

    • 著者名/発表者名
      Michitaka Notaguchi
    • 学会等名
      MicroTAS 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On-chip mechanical stress test on plant root growth2017

    • 著者名/発表者名
      Michitaka Notaguchi
    • 学会等名
      MicroTAS 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 接木の最近の話2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      第9回植物科学若手研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Identification of mRNAs which move long-distance2017

    • 著者名/発表者名
      Michitaka Notaguchi
    • 学会等名
      IGER International Symposium on Long-distance Signaling in Plants
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Study on Interfamiy Grafting with Nicotiana2017

    • 著者名/発表者名
      Michitaka Notaguchi
    • 学会等名
      IGER International Symposium on Long-distance Signaling in Plants
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 接ぎ木の技術革新を目指して2017

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      第3回農学中手の会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Interfamily grafting with a variety of vascular plants is achieved by Nicotiana2016

    • 著者名/発表者名
      Michitaka Notaguchi
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia Conference, Latest Advances in Plant Development and Environmental Response
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 異科接木における癒着2016

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      日本植物学会 第80 回大会
    • 発表場所
      沖縄県宜野湾市, 沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 篩管を介して長距離移行するRNA2016

    • 著者名/発表者名
      野田口理孝
    • 学会等名
      日本植物学会 第80 回大会
    • 発表場所
      沖縄県宜野湾市, 沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異科接木における癒着過程の形態学的解析2016

    • 著者名/発表者名
      丹羽優樹, 東山哲也, 野田口理孝
    • 学会等名
      日本植物学会 第80 回大会
    • 発表場所
      沖縄県宜野湾市, 沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] タバコ属植物による異科植物間接木2016

    • 著者名/発表者名
      丹羽優樹, 野田口理孝
    • 学会等名
      第28回 高遠・分子細胞生物学シンポジウム
    • 発表場所
      長野県伊那市, 高遠さくらホテル
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Interfamily Grafting with a Variety of Vascular Plants Is Achieved by Nicotiana2016

    • 著者名/発表者名
      Michitaka Notaguchi, Yoshikatsu Sato, Tetsuya Higashiyama
    • 学会等名
      The Fourth International Conference on Plant Vascular Biology
    • 発表場所
      China, Shenzhen, Kylin Villa
    • 年月日
      2016-07-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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