超高感度RIイメージング検出系を用いた植物生長調節物質の動態解析

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04493
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 田野井 慶太朗 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90361576)
• 研究分担者: 矢崎 一史 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (00191099) ; 高梨 功次郎 信州大学, 先鋭領域融合研究群山岳科学研究所, 助教(特定雇用) (10632119) ; 小林 奈通子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (60708345) ; 杉田 亮平 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (60724747) ; 廣瀬 農 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任講師 (90708372)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: アイソトープイメージング

研究実績の概要

・根の太いダイズにおいてオーキシンの分布を調べた。C-14で標識したオーキシンを子葉から投与した後、一定時間後に根をサンプリングし液体窒素で凍結させた。その後凍結したまま切片を作成する方法を採用し、その後、ラジオルミノグラフィにて可視化することで、オーキシンのダイズ根での分布様式を解析した。比較対象として、師管液で最も多い成分であるショ糖を用い、やはりC-14で標識したショ糖を子葉から投与して同様の作業を行った。その結果、オーキシンは維管束のある中心柱に多く分布していることが確認された上、皮層部分にも分布していた。一方で、ショ糖は中心柱に部分に局所的な分布が見られたが、皮層や表皮への分布はほとんどみられなかった。これは、オーキシンが中心柱を通って長距離輸送されることとともに、皮層部分にも意図的に輸送していることが示唆された。
・シロイヌナズナの花茎を用い、オーキシンを凍結切片法により可視化し、既に報告されているDR5:GFP発現と比較した。その結果、標識したオーキシン由来の放射線シグナルは、導管、維管束間組織で観察された。これまでの報告から、DR5-GFPは形成層や師部、木部柔組織で強い発現をしているものの、導管はもちろん維管束間組織では検出されていなかった。本研究により、DR5-GUSがオーキシンの分布を表しているものではなくあくまでオーキシンの応答レベルを示していることを確認するとともに、本手法ではDR5-GUSなどのオーキシン応答遺伝子では検出できないオーキシン分布を知るのに有効であることを示している。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] T-DNA Tagging-Based Gain-of-Function of OsHKT1;4 Reinforces Na Exclusion from Leaves and Stems but Triggers Na Toxicity in Roots of Rice Under Salt Stress (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuuka Oda, Natsuko I. Kobayashi, Keitaro Tanoi, Jian Feng Ma, Yukiko Itou, Maki Katsuhara, Takashi Itou. Tomoaki Horie
  • 雑誌名: Int. J. Mol. Sci. 巻: 19 ページ: 235
  • DOI: doi.org/10.3390/ijms19010235
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of different Cs concentrations on overall plant growth and Cs distribution in soybean (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoto Nihei, Keitaro Tanoi, Tomoko M. Nakanishi
  • 雑誌名: Plant Production Science 巻: 21 ページ: 26-31
  • DOI: doi.org/10.1080/1343943X.2018.1429219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of how light changes affect ion movement in rice plants using a real-time radioisotope imaging system (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Sugita, Natsuko I. Kobayashi, Atsushi Hirose, Ren Iwata, Hisashi Suzuki, Keitaro Tanoi, Tomoko M. Nakanishi
  • 雑誌名: Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 巻: 312 ページ: 717-723
  • DOI: doi: 10.1007/s10967-017-5193-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acetate-mediated novel survival strategy against drought in plants (2017)
  • 著者名/発表者名: Jong-Myong Kim, Taiko Kim To, Akihiro Matsui, Keitaro Tanoi, Natsuko I. Kobayashi, Fumio Matsuda, Yoshiki Habu, Daisuke Ogawa, Takuya Sakamoto, Sachihiro Matsunaga, Khurram Bashir, Sultana Rasheed, Marina Ando, Hiroko Takeda, Kanako Kawaura, Miyako Kusano, Atsushi Fukushima, Takaho A. Endo, et al.
  • 雑誌名: Nature Plants 巻: 3 ページ: 17097
  • DOI: doi:10.1038/nplants.2017.97
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] OsHKT1;5 mediates Na+ exclusion in the vasculature to protect leaf blades and reproductive tissues from salt toxicity in rice (2017)
  • 著者名/発表者名: Natsuko I. Kobayashi, Naoki Yamaji, Hiroki Yamamoto, Kaoru Okubo, Hiroki Ueno, Alex Costa, Keitaro Tanoi et al
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 91 ページ: 657-670
  • DOI: doi.org/10.1111/tpj.13595
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] ダイズ子実中のセシウムの濃度分布 (2017)
  • 著者名/発表者名: 二瓶 直登, 杉山 暁史, 伊藤 嘉昭, 陰地 威史, 喜多 幸司, 広瀬 農, 田野井 慶太朗, 中西 友子
  • 雑誌名: RADIOISOTOPES 巻: 66 ページ: 235-242
  • DOI: doi.org/10.3769/radioisotopes.66.235
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fine-tuning of auxin homeostasis governs the transition from floral stem cell maintenance to gynoecium formation (2017)
  • 著者名/発表者名: Nobutoshi Yamaguchi, Jiangbo Huang, Yifeng Xu, Keitaro Tanoi, Toshiro Ito
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 8 ページ: 1125
  • DOI: doi:10.1038/s41467-017-01252-6
  • 査読あり
• [学会発表] イメージングプレートを用いた植物体内における14C、32Pのダブルトレーサ法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小川隆宏; 杉田亮平; 中西友子; 田野井慶太朗
  • 学会等名: 第53回アイソトープ研究発表会
• [学会発表] 放射性トレーサーを用いた植物における物質分布の可視化技術の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田野井慶太朗
  • 学会等名: 第12回トランスポーター研究会年会
  • 招待講演
• [学会発表] Radioactive Caesium distribution and movement revealed by RI imaging technique we are devewloping (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi, T.M.; Sugita, R.; Kobayashi, N.I.; Nihei, N.; Hirose, A.; Tanoi, K
  • 学会等名: IOCBTE 2017
• [学会発表] Radiocaesium translocation to rice grain under different potassium condition (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanoi, K.; Shiomi, S.; Nobori, T.; Takagi, H.; Fukuda, Y.; Kobayashi, N.I.; Nakanishi, T.M.
  • 学会等名: IOCBTE 2017
• [学会発表] Novel function of potassium and cesium channel, SKOR, involved in dormancy-induced nutrient re-allocation in poplar (2017)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, J.; Noda, Y.; Nihei, N.; Hirose, A.; Tanoi, K.; Satoh, S
  • 学会等名: IPNC 2017
• [学会発表] Live imaging of ion movement in plants by Real-Time Radioisotope Imaging System (RRIS) (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugita, R.; Kobayashi, N.I.; Hirose, A.; Tanoi, K.; Nakanishi, T.M.
  • 学会等名: IPNC 2017