2001 年度実績報告書

乾燥・高温環境に適用できる植物成長制御法と新植物の開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号	13460113
研究機関	東北大学
研究代表者	高橋秀幸東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (70179513)
研究分担者	藤井伸治東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教授 (70272002) 東谷篤志東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (40212162)
キーワード	乾燥ストレス / 深播き耐性 / 水分屈性 / 植物ホルモン / カリウム / 高温障害 / ジベレリン / 雄性不稔
研究概要	乾燥・高温環境における植物の定着に重要な芽ばえの伸長成長および根の姿勢制御、さらに高温ストレスによる生殖障害について、それらに関与する遺伝子を探索するための実験を行った。 (1)コムギの深播き耐性を支配する第一節間の伸長機構を解明するために、コムギでジベレリン非感受性を付与するReduced height-1(RHT-1)および機能欠失が恒常的なジベレリン応答性を付与するシロイヌナズナ、イネの相同遺伝子Gibberellin Insensitive(GAI)とSlender Ricel(SLR1)遺伝子をコムギの正常品種とジベレリン超感受性品種から単離することを試みた。 (2)ジベレリン超感受性品種は、深播き耐性を発現するために、第一節間における細胞壁伸展性と細胞壁分解酵素活性を増大させ、「ねじれ」を伴った成長運動によって機械的抵抗性を示すことを明らかにした。ジベレリン超感受性による第一節間の伸長には、カリウムイオンの動員が不可欠であることを明らかにし、コムギからカリウムイオンチャンネル遺伝子を単離し、その発現解析を行った。 (3)シロイヌナズナの根の水分屈性誘導系を開発し、水分屈性におけるアブシジン酸とオーキシンの関与を明らかにするとともに、水分屈性低感受性および高感受性変異体を得た。また、水分勾配によってup-regulationおよびdown-regulationされる遺伝子を見出した。さらに、水分屈性が重力センサーのデンプン-アミロプラストを速やかに消化して重力応答性を低下させ、それによって水分勾配が重力屈性に打ち勝って発現する機構を発見した。 (4)オオムギで雄性不稔を誘発する高温障害の実験系を開発し、また、SAGE(Serial Analysis of Gene Expression)法によって、高温障害時に特異的に発現が誘導される又は減少する遺伝子のtag配列を明らかにした。

研究成果

(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] S.Yamasaki 他: "The M Locus and Ethylene-Controlled Sex Determination in Andromonoecious Cucumber Plants"Plant Cell Physiol.. 42(6). 608-619 (2001)
[文献書誌] A.Tani 他: "Ground Performance of air Conditioning and Water Recycle System for A Space Plant BOX"Adv. Space Res.. 27(9). 1557-1562 (2001)
[文献書誌] Y.Kitaya 他: "The Effect of Gravity on Surface Temperature and Net Photosynthetic Rate of Plant Leaves"Adv. Space Res.. 28(4). 659-664 (2001)
[文献書誌] N.Miyamoto 他: "Water Uptake and Hydraulic Properties of Elongating Cells of Hydrotropically Bending Roots of Pisum sativum L"Plant & Cell Physiol.. (印刷中). (2002)
[文献書誌] T.Nishizawa 他: "Responses of the First Internodes of Hong Mang Mai Wheat to Ethylene, Gibberellins and Potassium"Plant Production Science. (印刷中). (2002)
[文献書誌] H.Mizuno 他: "Hydrotropic Response and Expression Pattern of Auxin-inducible Gene, CS-IAA1, in the Primary Roots of Clinorotated Cucumber Seedlings"Plant & Cell Physiol.. (印刷中). (2002)
[文献書誌] 高橋秀幸, 東谷篤志: "朝倉植物生理学講座第5巻環境応答(寺島一郎編)"朝倉書店. 212 (2001)

2001 年度 実績報告書

乾燥・高温環境に適用できる植物成長制御法と新植物の開発に関する研究

研究代表者

高橋 秀幸 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (70179513)

研究成果

[文献書誌] S.Yamasaki 他: "The M Locus and Ethylene-Controlled Sex Determination in Andromonoecious Cucumber Plants"Plant Cell Physiol.. 42(6). 608-619 (2001)

[文献書誌] A.Tani 他: "Ground Performance of air Conditioning and Water Recycle System for A Space Plant BOX"Adv. Space Res.. 27(9). 1557-1562 (2001)

[文献書誌] Y.Kitaya 他: "The Effect of Gravity on Surface Temperature and Net Photosynthetic Rate of Plant Leaves"Adv. Space Res.. 28(4). 659-664 (2001)

[文献書誌] N.Miyamoto 他: "Water Uptake and Hydraulic Properties of Elongating Cells of Hydrotropically Bending Roots of Pisum sativum L"Plant & Cell Physiol.. (印刷中). (2002)

[文献書誌] T.Nishizawa 他: "Responses of the First Internodes of Hong Mang Mai Wheat to Ethylene, Gibberellins and Potassium"Plant Production Science. (印刷中). (2002)

[文献書誌] H.Mizuno 他: "Hydrotropic Response and Expression Pattern of Auxin-inducible Gene, CS-IAA1, in the Primary Roots of Clinorotated Cucumber Seedlings"Plant & Cell Physiol.. (印刷中). (2002)

[文献書誌] 高橋秀幸, 東谷篤志: "朝倉植物生理学講座第5巻 環境応答(寺島一郎編)"朝倉書店. 212 (2001)

2001 年度実績報告書

高橋秀幸東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (70179513)

[文献書誌] 高橋秀幸, 東谷篤志: "朝倉植物生理学講座第5巻環境応答(寺島一郎編)"朝倉書店. 212 (2001)