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2007 年度 研究成果報告書概要

ポリアミンによる植物の花茎伸長制御機構の分子遺伝学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 17370023
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 形態・構造
研究機関岡山大学

研究代表者

高橋 卓  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (20271710)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
キーワードシロイヌナズナ / ポリアミン / 形態形成 / 突然変異 / 分子遺伝学
研究概要

本研究は,シロイヌナズナの茎伸長に欠損を示す変異株acl5の原因遺伝子ACL5がポリアミン合成に関わることから,その茎伸長における作用機構の解明を目指して研究を進めた。
acl5の茎伸長が回復したサプレッサー変異株sac51〜54の単離,解析から,
1.sac51の原因遺伝子を同定し,それがコードする転写因子の翻訳効率の上昇が茎の伸長回復をもたらしていることを明らかにした。 2.sac52の原因遺伝子がリボソームタンパクRLP10Aをコードしていることを突き止めた。3.sac54について,原因遺伝子は機能未知のタンパク質をコードしていたが,そのT-DNA挿入変異株に花成遅延の異常を認め,SAC54が花成制御に関わることを明らかにした。 4.新たなサプレッサー変異を数株単離し,sac56がリボソームタンパクRLP4をコードしていることを示唆する結果を得た。 5.ヒメツリガネゴケのゲノムに3つのACL5相同遺伝子があることを突き止め,各cDNAを単離した。
一方,ACL5がスペルミンの構造異性体であるサーモスペルミンを合成する可能性について検討を加え,
6.植物へのサーモスペルミン投与実験から,acl5変異株の部分的な茎の伸長回復と,過剰に発現していたacl5遺伝子の野生型レベルへの低下を確認した。 7.植物から容易にスペルミンとサーモスペルミンを分離,検出する方法を確立し,野生株にあるサーモスペルミンがacl5変異株では検出されず,ACL5はサーモスペルミン合成酵素をコードすると結論された。
さらに,スペルミン合成酵素をコードするSPMS遺伝子についても,その欠損変異株の解析を行い,
8.スペルミンが乾燥や塩のストレス応答に機能することを明らかにした。
以上より,今後の研究発展につながる,植物の発生,生育におけるポリアミンの機能に関する重要な知見を数多く得ることができた。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] A protective role for the polyamine spermine against drought stress in Arabidopsis2007

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, et. al.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Com. 352

      ページ: 486-490

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The dwarf phenotype of the Arabidopsis ac15 mutant is suppressed by a mutation in an upstream ORF of a bHLH gene.2006

    • 著者名/発表者名
      Imai, et. al.
    • 雑誌名

      Development 133

      ページ: 3575-3585

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The polyamine spermine protects against high salt stress in Arabidopsis thaliana.2006

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, et. al.
    • 雑誌名

      FEBS Letters 580

      ページ: 6783-6788

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The dwarf phenotype of the Arabidopsis acl5 mutant is suppressed by a mutation in an upstream ORF of a bail gene2006

    • 著者名/発表者名
      Imai, et. al.
    • 雑誌名

      Development 133

      ページ: 3575-3585

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] The polyamine spermine protects against high salt stress in Arabidopsis thaliana2006

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, et. al.
    • 雑誌名

      ROBS Letters 580

      ページ: 6783-6788

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] A protective role for the polyamine spermine against drought stress in Arabidopsis2006

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, et. al.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Com 352

      ページ: 486-490

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] シロイヌナズナの花茎の伸長はサーモスペルミンを必要とする2008

    • 著者名/発表者名
      桑城克隆, ほか
    • 学会等名
      第49回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-03-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] シロイヌナズナの茎の伸長におけるテルモスペルミンの重要性2008

    • 著者名/発表者名
      懸樋潤一, ほか
    • 学会等名
      日本ポリアミン研究会第22回研究発表会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2008-01-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Functional importance of thermospermine in stem elongation in Arabidopsis thaliana2008

    • 著者名/発表者名
      Kakehi, et. al.
    • 学会等名
      22th Annual Meeting of the Japan Society of Polyamine Research
    • 発表場所
      Kumamoto/Japan
    • 年月日
      2008-01-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Polyamine-dependent control of stem elongation in Arabidopsis.2007

    • 著者名/発表者名
      T. Takahashi
    • 学会等名
      International Symposium-Comprehensive unders tanding of diverse biological timing mechanism.
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2007-11-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Polyamine-dependent control of stem elongation in Arabidopsis2007

    • 著者名/発表者名
      T., Takahashi
    • 学会等名
      International Symposium-Comprehensive understanding of diverse biological timing mechanism
    • 発表場所
      Okayama/Japan
    • 年月日
      2007-11-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] The uORF-mediated gene expression control in higher plants.2007

    • 著者名/発表者名
      T. Takahashi
    • 学会等名
      第79回日本遺伝学会International Symposium
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2007-09-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] The uORF-mediated gene expression control in higher Plants2007

    • 著者名/発表者名
      T., Takahashi
    • 学会等名
      79th Annual Meeting of the Genetics Society of Japan. International Symposium
    • 発表場所
      Okavama/Janan
    • 年月日
      2007-09-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] A semi-dominant mutation in a ribosomal protein L10 gene suppresses the dwarf phenotype of the ac15 mutant.2007

    • 著者名/発表者名
      Imai, et. al.
    • 学会等名
      18th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Beijing/China
    • 年月日
      2007-07-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] A semi-dominant mutation in a ribosomal protein L10 gene suppresses the dwarf phenotype of the ac15 mutant2007

    • 著者名/発表者名
      Imai, et. al.
    • 学会等名
      18th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Beijing/China
    • 年月日
      2007-07-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] シロイヌナズナの茎伸長におけるスペルミンの作用機構の遺伝学的解析2007

    • 著者名/発表者名
      今井章裕, ほか
    • 学会等名
      日本ポリアミン研究会第21回研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-01-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Genetic study on the molecular mechanism of spermine-dependent stem in Arabidopsis2007

    • 著者名/発表者名
      Imai, et. al.
    • 学会等名
      21th Annual Meeting of the Japan Society of Polyamine Research
    • 発表場所
      Tokyo/Japan
    • 年月日
      2007-01-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] The dwarf phenotype of the Arabidopsis ac15 mutant is suppressed by a mutation in an upstream ORF of a bHLH gene.2006

    • 著者名/発表者名
      Imai, et. al.
    • 学会等名
      8th International Congress of Plant Molecular Biology
    • 発表場所
      Adelaide/Australia
    • 年月日
      2006-08-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] The dwarf phenotype of the Arabidopsis ac15 mutant is suppressed by a mutation in an upstream ORF of a bHLH gene2006

    • 著者名/発表者名
      Imai, et. al.
    • 学会等名
      8th International Congress of Plant Molecular Biology
    • 発表場所
      Adelaide/Australia
    • 年月日
      2006-08-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Analysis of uORF-mediated translational control of the Arabidopsis SAC 51 gene.2006

    • 著者名/発表者名
      Imai, et. al.
    • 学会等名
      20th IUBMB International Congress of Biochemis try and Molecular Biology
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2006-06-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Analysis of uORF-mediated translational control of the Arabidopsis SAC51 gene2006

    • 著者名/発表者名
      Imai, et. al.
    • 学会等名
      20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
    • 発表場所
      Kyoto/Japan
    • 年月日
      2006-06-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] シロイヌナズナのマイクロアレイを用いたACL5に依存的な花茎伸長制御遺伝子の同定2006

    • 著者名/発表者名
      今井章裕, ほか
    • 学会等名
      第47回日本植物生理学会大会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2006-03-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Identification of genes involved in the regulation of the ACL5-dependent stem elongation by using the Arabidopsis cDNA micro array2006

    • 著者名/発表者名
      Imai, et. al.
    • 学会等名
      47th Annual Meeting of the Japanese Society of Plant Physiologists
    • 発表場所
      Tsukuba/Japan
    • 年月日
      2006-03-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Thermospermine is required for stem elongation in Arabidopsis2006

    • 著者名/発表者名
      Kuwashiro, et. al.
    • 学会等名
      49th Annual Meeting of the Japanese Society of Plant Physiologists
    • 発表場所
      Sapporo/Japan
    • 年月日
      2006-03-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2010-02-04  

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