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2019 年度 実績報告書

多年生植物の有する維管束を介した新規冬季環境適応機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04801
研究機関筑波大学

研究代表者

佐藤 忍  筑波大学, 生命環境系(副学長), 副学長 (70196236)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード落葉樹 / 短日 / microRNA / 篩管 / 根 / 葉 / 導管液 / ポプラ
研究実績の概要

落葉性木本植物のポプラは秋の短日および低温を受け、馴化、休眠によって冬の低温、乾燥に適応している。その際、根の緩やかな成長休止や冬季導管液に含まれる糖やタンパク質に関係する遺伝子の発現が根において短日で誘導される。日長変化はシュートで受容されることから、これらの変化をもたらすシグナル分子が飾管を通じて葉から根へ輸送されていると考えられた。また、シュートの休眠誘導に働くABAは、導管液有機物質に関わる一部の遺伝子の根における発現を誘導するが、ABAには応答しない遺伝子もあったことから、他のシグナル分子が存在す可能性が示唆され、その候補の1つとしてmiRNAが挙げられた。そこで、Poplus trichocarpaの葉に含まれるmRNAをSmallRNA-Seq解析した。その結果、短日条件の葉で発現量が大きく増加し、且つ、カボチャ等の飾管液miRNAデータベースに含まれているmiRNAが複数同定された。それらmRNAに関して機能解析を行うため、CRISPR/Cas9システムを用いてMIRNA遺伝子の欠損変異体を形質転換が可能なポプラ(ハイブリッドアスペンT89系統)より作出した。これらの刑形質転換ポプラを人工的年間環境サイクル下で栽培し、miRNAのターゲット遺伝子の発現解析及び表現型解析を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Ottawa(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      University of Ottawa
  • [国際共同研究] Southern Cross University(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      Southern Cross University
  • [雑誌論文] Presence of a basic secretory protein in xylem sap and shoots of poplar in winter and its physicochemical activities against winter environmental conditions2019

    • 著者名/発表者名
      T. Aohara, J. Furukawa, K. Miura, S. Tsuda, J. S. Poisson, R. N. Ben, P. W. Wilson, S. Satoh
    • 雑誌名

      J. Plant Research

      巻: 132 ページ: 655-665

    • DOI

      10.1007/s10265-019-01123-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ポプラの短日による休眠移行におけるmicroRNAの根への長距離輸送と機能2020

    • 著者名/発表者名
      廣岡慎也、小野公代、古川純、小野道之、佐藤忍
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会年会
  • [備考] ここは佐藤忍研究室です

    • URL

      http://www.biol.tsukuba.ac.jp/~plphys/shinobuhomepage/SSindex.html

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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