| 研究課題/領域番号 |
13460113
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物環境
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| 研究機関 | 東北大学 |
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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)
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| 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)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| キーワード | 深播き耐性 / 水分屈性 / 植物ホルモン / ジベレリン / カリウム / 突然変異体 / 高温障害 / 雄性不稔 |
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| 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深播き耐性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、それらの制御と発現にかかわる分子機構を究明するための解析を行い、以下の成果を得た。
コムギの深播き耐性は、第一節間のジベレリン超感受性によってもたらされ、それに伴うカリウムイオンの取り込みと「ねじれ」成長によって出芽を可能にすることを見出した。それによって、40cm以上の深さからコムギの芽ばえを出芽させることに成功した。このとき、「ねじれ」の発現がGA応答に伴う著しい成長速度と相関のあることがわかった。
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、オーキシン、波形成長の関与を明らかにした。また、水分勾配が重力センサーの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、それによって水分屈性が重力屈性に打ち勝って発現する機構を発見した。さらに、水分屈性を特異的に欠損する突然変異体、波形成長と水分屈性の両方が異常な突然変異体をはじめて単離することに成功した。それによって、水分屈性の分子遺伝学的な解析を可能にした。
オオムギを用いて、雄性生殖成長における高温障害の実験系を確立し、その分子マーカーとなる幾つかの遺伝子群について、その発現変動を調べた。その結果、無処理区では、幾つかのhistone遺伝子群が顕著に発現上昇することがみとめられたが、高温区ではこれらの発現上昇がほとんど起こらなかった。形態的には高温区でも2日目までの発生は見かけ正常に進行したことから、これら処理1日目において顕著な差を生じる遺伝子発現の影響は、高温障害の結果としてではなく原因の一つである可能性が強く示唆された。また、高温ストレスによって転写活性の抑制が起こっている可能性も示唆された。
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