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2022 年度 実績報告書

植物構造システム形成における内生・外生プログラムによる力学的最適化

計画研究

研究領域植物の力学的最適化戦略に基づくサステナブル構造システムの基盤創成
研究課題/領域番号 18H05487
研究機関熊本大学

研究代表者

澤 進一郎  熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (00315748)

研究分担者 Ferjani Ali  東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (20530380)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2023-03-31
キーワード植物構造システム / 植物の力学的最適化
研究実績の概要

これまで、植物が機械刺激を内生発生プログラムに反映し利用している可能性については、ほとんど議論されていない。多くの植物発生研究者が、研究手法の確立した分子生物学的・遺伝学的研究を行っている状況の中で、植物を対象とした張力測定や張力の人為的なコントロールといった機械刺激を扱う実験手法が確立されてこなかったことがその要因である。本研究では、植物がもつ2種類の構造システム形成戦略、(1)表皮のタガとしての機能と内部構造の最適化戦略システム、および、(2)重力を含む機械刺激による根系形成の最適化戦略システム、を読み解くことで、機械刺激が植物の形態形成を制御し、力学的構造最適化を図るしくみを明らかにする。
研究項目(1)では、分担のAli Ferjani(東京学芸大学)とともに、植物の表皮のタガとして機能することを分子遺伝学的に明らかにし、報告した(Asaoka et al., Development, 2023)。
研究項目(2)では、植物が引き抜かれる力に抗う根の構造と機能を明らかにするために、X線CTスキャンを用いて解析方法を行った。根が、堅い地盤にはもぐりこめない現象を発見し、その現象について、シミュレーションに成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 6件、 査読あり 9件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Rhamnogalacturonan-I as a nematode chemoattractant from Lotus corniculatus L. super-growing root culture2023

    • 著者名/発表者名
      Oota Morihiro、Toyoda Syuuto、Kotake Toshihisa、Wada Naoki、Hashiguchi Masatsugu、Akashi Ryo、Ishikawa Hayato、Favery Bruno、Tsai Allen Yi-Lun、Sawa Shinichiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fpls.2022.1008725

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] CLE3 and its homologs share overlapping functions in the modulation of lateral root formation through CLV1 and BAM1 in Arabidopsis thaliana2023

    • 著者名/発表者名
      Nakagami Satoru、Aoyama Tsuyoshi、Sato Yoshikatsu、Kajiwara Taiki、Ishida Takashi、Sawa Shinichiro
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 113 ページ: 1176~1191

    • DOI

      10.1111/tpj.16103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NAC103 mutation alleviates DNA damage in an Arabidopsis thaliana mutant sensitive to excess boron2023

    • 著者名/発表者名
      Sotta Naoyuki、Sakamoto Takuya、Kamiya Takehiro、Tabata Ryo、Yamaguchi Katsushi、Shigenobu Shuji、Yamada Masashi、Hasebe Mitsuyasu、Sawa Shinichiro、Fujiwara Toru
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 14 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fpls.2023.1099816

  • [雑誌論文] Contribution of vasculature to stem integrity in Arabidopsis thaliana2023

    • 著者名/発表者名
      Asaoka Mariko、Sakamoto Shingo、Gunji Shizuka、Mitsuda Nobutaka、Tsukaya Hirokazu、Sawa Shinichiro、Hamant Olivier、Ferjani Ali
    • 雑誌名

      Development

      巻: 150 ページ: -

    • DOI

      10.1242/dev.201156

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A rapid method for detection of the root-knot nematode resistance gene Mi-1.2 in tomato cultivars2023

    • 著者名/発表者名
      Furumizu Chihiro、Sawa Shinichiro
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 40 ページ: 105~108

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.22.1206a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local auxin synthesis mediated by YUCCA4 induced during root-knot nematode infection positively regulates gall growth and nematode development2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Reira、Kanno Yuri、Abril-Urias Patricia、Seo Mitsunori、Escobar Carolina、Tsai Allen Yi-Lun、Sawa Shinichiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fpls.2022.1019427

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A group of CLE peptides regulates de novo shoot regeneration in Arabidopsis thaliana2022

    • 著者名/発表者名
      Kang Jingke、Wang Xuening、Ishida Takashi、Grienenberger Etienne、Zheng Qian、Wang Jing、Zhang Yonghong、Chen Wenqiang、Chen Mengmeng、Song Xiu‐Fen、Wu Chengyun、Hu Zhubing、Jia Lingyu、Li Chen、Liu Chun‐Ming、Fletcher Jennifer C.、Sawa Shinichiro、Wang Guodong
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 235 ページ: 2300~2312

    • DOI

      10.1111/nph.18291

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-distance translocation of CLAVATA3/ESR-related 2 peptide and its positive effect on roots sucrose status2022

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Satoru、Kawasaki Azusa、Makino Yumiko、Ishida Takashi、Sawa Shinichiro
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 189 ページ: 2357~2367

    • DOI

      10.1093/plphys/kiac227

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Root Stem Cell Differentiation and Lateral Root Emergence by CLE16/17 Peptides in Arabidopsis2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Lihua、Yang Yi、Mu Changqing、Liu Mingyu、Ishida Takashi、Sawa Shinichiro、Zhu Yuxian、Pi Limin
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fpls.2022.869888

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] CLE42 delays leaf senescence by antagonizing ethylene pathway in Arabidopsis2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Yi、Tan Shuya、Gao Yuhan、Kan Chengcheng、Wang Hou‐Ling、Yang Qi、Xia Xinli、Ishida Takashi、Sawa Shinichiro、Guo Hongwei、Li Zhonghai
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 235 ページ: 550~562

    • DOI

      10.1111/nph.18154

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 7 重変異体を用いたCLE1-7 の機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      梶原大揮, 中上知, 澤進一郎
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] NPH3 様タンパク質の凝集および脱凝集がオーキシン極性輸送を制御する2023

    • 著者名/発表者名
      Xiaomin Song, Yi Yang, 澤進一郎, 古谷将彦
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] ジャスモン酸に応答したトライコーム増加が欠損したシロイヌナズナ突然変異体の解析2023

    • 著者名/発表者名
      田代美空, 吉田祐樹, 澤進一郎
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] 根のスクロース含量を正に制御する長距離移行性CLE2 ペプチド2023

    • 著者名/発表者名
      岡本暁, 川崎梓, 牧野由美子, 石田喬志, 澤進一郎
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] 植物感染性サツマイモネコブセンチュウと根粒菌の根感染競争行為2023

    • 著者名/発表者名
      陣川麻衣, 蔡宜倫, 川口正代司, 澤進一郎
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] Molecular perspective on plant-nematode interaction by Single gall RNA seq analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Nao Kamino, Shinichiro Sawa
    • 学会等名
      International Symposium on Plant Developement and Biotic Interaction
    • 国際学会
  • [学会発表] Nemacrush treatment mimics gall formation induced by nematodes2022

    • 著者名/発表者名
      Shinichiro Sawa
    • 学会等名
      International Symposium on Plant Developement and Biotic Interaction
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化グラフェンの農業利用の検討2022

    • 著者名/発表者名
      澤進一郎
    • 学会等名
      第18回酸化グラフェンナノシートシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 合成生物学アプローチによる樹木の枝の伸長角度制御 -植物発生・生理学からのBaubotanikへの挑戦-2022

    • 著者名/発表者名
      川本 望, 中楚 洋介, 吉田 祐樹, 國枝 匡, 出村 拓, 澤 進一郎, 森田(寺尾)美代
    • 学会等名
      日本建築学会2022
  • [学会・シンポジウム開催] International Symposium on Plant Developement and Biotic Interaction2022

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公開日: 2023-12-25  

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