茎頂メリステムの相転換を調節する統御系の分子基盤

2009 年度 自己評価報告書

• 研究領域: 植物メリステムと器官の発生を支える情報統御系
• 研究課題/領域番号: 19060012
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 荒木 崇 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (00273433)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2012
• キーワード: 植物 / 発生・分化 / シグナル伝達 / 茎頂メリステム / 成長相転換 / 花成 / 長距離シグナル / 蛋白質

研究概要

植物の発芽後の成長をになう茎頂メリステムの相転換は、茎頂メリステムから形成された器官によって生成されたシグナル分子が、茎頂メリステムに輸送され、茎頂メリステムで作用することで調節されていると考えられる。栄養成長メリステムから生殖成長メリステムへの転換である花成は相転換の代表的な例である。これまでの研究などから、シロイヌナズナのFT遺伝子の産物が、長く謎であった花成における長距離作用性シグナル分子の実体である可能性が大きな注目を集めるようになった。花成以外の相転換においても成熟器官によって生成された長距離作用性シグナルが関与する可能性が考えられる。これらを踏まえ、花成を中心とした茎頂メリステムの相転換と器官形成が成熟した器官が生成する長距離作用性シグナル分子を介して統合的に調節される過程の分子基盤を明らかにすることを目指す。具体的には、(1)FT遺伝子の産物(mRNA・タンパク質)の生成とFTタンパク質の輸送を制御する分子機構の解明、(2)茎頂メリステムにおけるFTタンパク質の作用機序の解明、(3)茎頂メリステムの老化と活動停止による個体の老化など、これまで研究されなかった生理過程における新規の長距離作用性シグナル分子の探索をおこなう。

研究成果

• [雑誌論文] Adaptation of a seedling micro-grafting technique to the study of long-distance signaling in flowering of Arabidopsis thaliana. (2009)
  • 著者名/発表者名: Notaguchi, M., Daimon, Y., Abe, M., Araki, T.
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 122 ページ: 201-214
• [雑誌論文] Graft-transmissible action of Arabidopsis FLOWERING LOCUS T protein to promote flowering. (2009)
  • 著者名/発表者名: Notaguchi, M., Daimon, Y., Abe, M., Araki, T.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 4 ページ: 123-125
• [雑誌論文] Long-distance, graft-transmissible action of Arabidopsis FLOWERING LOCUS T protein to promote flowering. (2008)
  • 著者名/発表者名: Notaguchi, M., Abe, M., Kimura, T., Daimon, Y., Kobayashi, T., Yamaguchi, A., Tomita, Y., Dohi, K., Mori, M., Araki, T.
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology 49 ページ: 1645-1658
• [雑誌論文] Molecular basis of late-flowering phenotype caused by dominant epi-alleles of the FWA locus in Arabidopsis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, Y., Kobayashi, Y., Yamaguchi, A., Abe, M., Araki, T.
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology 48 ページ: 205-220
• [学会発表] Long-distance and local signaling in the regulation of flowering in Arabidopsis (2009)
  • 著者名/発表者名: Takashi Araki
  • 学会等名: Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology "Plant Sensing, Response and Adaptation to the Environment"
  • 発表場所: Big Sky, Montana, USA(invited)
  • 年月日: 20090111-20090116
• [学会発表] Long-distance and local signaling in the regulation of flowering in Arabidopsis (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Araki
  • 学会等名: SigNet International Symposium 2008
  • 発表場所: Korea University, Seoul, Korea(invited)
  • 年月日: 20080220-20080221
• [学会発表] Long-distance signals of flowering in Arabidopsis (2007)
  • 著者名/発表者名: Takashi Araki
  • 学会等名: Plant Vascular Biology 2007
  • 発表場所: Academia Sinica, Taipei, Taiwan(invited)
  • 年月日: 20070507-20070511
• [図書] 新しい植物ホルモンの科学(第2版)(神谷勇治, 小柴共一(編), フロリゲン.) (2010)
  • 著者名/発表者名: 荒木崇
  • 総ページ数: 169-182
  • 出版者: 講談社サイエンティフィク
• [図書] 光周性の分子生物学(海老原史樹文・井澤毅(編), フロリゲンの分子生物学.) (2009)
  • 著者名/発表者名: 荒木崇
  • 総ページ数: 53-63
  • 出版者: シュプリンガー・フェアラーク
• [図書] 植物の科学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 塚谷裕一・荒木崇
  • 総ページ数: 270
  • 出版者: 放送大学教育振興会
• [図書] 花はなぜ咲くの?(植物まるかじり叢書3) (2008)
  • 著者名/発表者名: 日本植物生理学会(監修)・荒木崇(責任編集と分担執筆)・西村尚子(著)
  • 総ページ数: 149
  • 出版者: 化学同人
• [備考] 特定領域研究HP、研究室HPを通じた一般に向けた成果の紹介に加えて、図書の3, 4件目に挙げたようなかたちで研究成果の社会還元をおこなった