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

2016 年度 実績報告書

• 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: 15H05955
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 木下 俊則 名古屋大学, 理学研究科(WPI), 教授 (50271101)
• 研究分担者: 松林 嘉克 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (00313974) ; 福田 裕穂 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10165293) ; 角谷 徹仁 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (20332174) ; 白須 賢 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, グループディレクター (20425630) ; 植田 美那子 名古屋大学, 理学研究科(WPI), 特任講師 (20598726) ; 篠崎 和子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30221295) ; 杉本 慶子 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (30455349) ; 松永 幸大 東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 教授 (40323448) ; 多田 安臣 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 教授 (40552740) ; 鈴木 孝征 中部大学, 応用生物学部, 講師 (50535797) ; 望田 啓子 (桑田啓子) 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任助教 (70624352)
• 研究期間 (年度): 2015-06-29 – 2020-03-31
• キーワード: 植物 / 環境応答 / 次世代シークエンサー / 質量分析 / イメージング / in vitroタンパク質合成

研究実績の概要

（１）連携研究の推進：班員間の連携と共同研究の推進を図るため、領域会議や若手の会に加え、計画代表間でインターネット会議による月１回以上の綿密な情報交換や年１回以上のジョイントラボミーティングを行う。領域ホームページには各計画班の持つ研究技術を掲載し、領域内での効率的な研究推進、計画研究間の共同研究の促進を図った。今年度から加わった公募研究に対して、領域代表と計画班代表によるサイトビジットを行い、連携研究のマッチングを促進する。
（２）研究支援センターの運営：最先端での研究推進には、高度な技術もった専門者による研究機器・研究技術の利用が必須である。本領域では、総括班に研究支援センター（次世代シークエンス部門、質量分析部門、イメージング部門、in vitroタンパク質合成部門）を設置し、その活動を通じて、領域全体の研究を加速させた。
（３）国際連携拠点の設置・若手研究者育成：国際的な研究ネットワーク体制構築を積極的に進めるため、英国John Innes Centre・The Sainsbury Laboratory、米国Stanford Universityに海外共同研究拠点を設け、総括班に配置する国際企画、国際連携コーディネーターを中心として、合同戦略会議の開催や国際共同研究・情報交換、国際シンポジウムを積極的に推進した。また、第２回若手の会を開催し（平成２８年１０月１２日－１４日、KKRホテル熱海）、研究発表のみならず、先輩研究者による海外留学体験講演などの企画も行い、本領域に参加する若手研究者の育成に務めた。
（４）社会・国民への情報発信：研究成果はプレスリリース、領域ホームページや領域の広報活動などを通じ国民に紹介した。また、一般者や中高生向けのアウトリーチを積極的に行い、本領域研究の意義や成果を分かりやすく伝えた。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本新学術領域の大きな目標である領域内連携を促進するため、コアメンバーによる公募班へのサイトビジットが功を奏し、80件以上の連携研究が進行し、一部については国際誌での発表が行われた。また、総括班内に設置した研究支援センターの領域メンバーによる活用も積極的に行われ、これも一部については国際誌での発表が行われる段階に達している。
領域の研究内容の公表もHPやプレスリリースを通じて盛んに行われた。加えて、世界的な国際科学会議であるCold Spring Harbor Asia conferenceを、本領域メンバーが主体となって、日本で初めて日本国内での開催を誘致に成功した（平成２８年１１月２９日―１２月２日、淡路夢舞台国際会議場）。世界中から200名以上の植物科学者の参加者のもと最先端の研究成果を議論し、参加者から多くの賞賛を得た。また、研究成果を広く国民に伝えるアウトリーチ活動も積極的に展開し、平成２８年度には３４件のアウトリーチ活動が行われた。

今後の研究の推進方策

今後も本領域総括班活動の大きな柱となっている班員間の連携と共同研究の推進を図るため「連携研究の推進」、高度な技術もった専門者による研究機器・研究技術サポートによる研究推進を図る「研究支援センターの運営」、国際的な研究ネットワーク体制構築、若手研究者育成を積極的に進めるための「国際連携拠点の活用・若手研究者育成」、本領域研究の意義や成果を分かりやすく伝える「社会・国民への情報発信」を積極的に進めていく。

研究成果

• [国際共同研究] John Innes Centre/The Sainsbury Laboratory(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: John Innes Centre/The Sainsbury Laboratory
• [国際共同研究] Stanford University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Stanford University
• [雑誌論文] Loss of function at RAE2, a novel EPFL, is required for awnlessness in cultivated Asian rice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Bessho-Uehara K, Wang DR, Furuta T, Minami A, Nagai K, Gamuyao R, Asano A, Angeles-Shim RB, Shimizu Y, Ayano M, Komeda N, Doi K, Miura K, Toda Y, Kinoshita T, Okuda S, Higashiyama T, Nomoto M, Tada Y, Shinohara H, Matsubayashi Y, Greenberg A, Wu J, Yasui H, Yoshimura A, Mori H, McCouch SR, Ashikari M.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 113 ページ: 8969-8974
  • DOI: 10.1073/pnas.1604849113
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Oryza sativa H+-ATPase (OSA) is involved in the regulation of dumbbell-shaped guard cells of rice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toda Y, Wang Y, Takahashi A, Kawai Y, Tada Y, Yamaji N, Ma JF, Ashikari M, Kinoshita T.
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology 巻: 57 ページ: 1220-1230
  • DOI: 10.1093/pcp/pcw070
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photosynthesis activates plasma membrane H+-ATPase via sugar accumulation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okumura M, Inoue S, Kuwata K, Kinoshita T.
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 171 ページ: 580-589
  • DOI: 10.1104/pp. 16.00355
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Direct repression of evening genes by CIRCADIAN CLOCK-ASSOCIATED1 in the Arabidopsis circadian clock. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kamioka M, Takao S, Suzuki T, Taki K, Higashiyama T, Kinoshita T, Nakamichi N.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 28 ページ: 696-711
  • DOI: org/10.1105/tpc.15.00737
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytoskeleton dynamics control the first asymmetric cell division in Arabidopsis zygote. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kimata, Y., Higaki, T., Kawashima, T., Kurihara, D., Sato, Y., Yamada, T., Hasezawa, S., Berger, F., Higashiyama, T., Ueda, M
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 113 ページ: 14157-14162
  • DOI: 10.1073/pnas.1613979113
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Regulation of stomatal movements in response to environmental signals (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshinori Kinoshita
  • 学会等名: 第58回日本植物生理学会シンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス
  • 年月日: 2017-03-16 – 2017-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] Identification of novel peptide ligand-receptor pairs in plants (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshikatsu Matsubayashi
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conference
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2016-11-29 – 2016-12-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cell-cell communications regulating vascular cell fates in plants (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroo Fukuda, Yuki Kondo, Kyoko Ohashi-Ito
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conference
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2016-11-29 – 2016-12-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Molecular elucidation of parasitic plant-host Interactions (2016)
  • 著者名/発表者名: Ken Shirasu
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conference
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2016-11-29 – 2016-12-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Epigenetic control of plant cell reprogramming (2016)
  • 著者名/発表者名: Keiko Sugimoto
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conference
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2016-11-29 – 2016-12-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 環境記憶統合Wepページ
  • URL: http://www.rs.tus.ac.jp/plantmemory/index.html