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2022 年度 実績報告書

比較ゲノム解析とインビトロ吸器培養系を活用した寄生植物組織接続機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H00944
研究機関大阪公立大学

研究代表者

青木 考  大阪公立大学, 大学院農学研究科, 教授 (30344021)

研究分担者 星野 敦  基礎生物学研究所, 分野横断研究ユニット, 助教 (80312205)
横山 隆亮  東北大学, 生命科学研究科, 講師 (90302083)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード寄生植物 / ネナシカズラ / 探索糸 / 比較ゲノム / インビトロ吸器培養系
研究実績の概要

2022年度は、維管束の接続形成の機構解析として、人為的に組織内での細胞タイプ構成比を変えたホストに寄生をさせることを試みた。前年度までの研究で、維管束形成不全変異植物体であるwox4、tdr、apl等を用いた場合でも、吸器先端の探索糸細胞が道管へ分化する率は変わらないことがわかっていた。そこで今年度は、神戸大・近藤侑貴博士が開発したVISUALならびにVISUAL-CC法で、シロイヌナズナの子葉葉肉細胞を維管束細胞へリプログラムした組織をホストとしてアメリカネナシカズラを寄生させることを試みた。子葉への寄生には、分担者・横山のグループが開発したin vitro寄生法を用いた。子葉に対してin vitro寄生法によって吸器を形成さえる光処理条件を確立し、現在VISUAL法で道管または篩管を誘導した子葉への吸器侵入の確認を実施している。ホスト植物とアメリカネナシカズラ間での細胞接続形成機構を解析するために、植物間に形成される二次原形質連絡の形成機構を解析した。二次原形質連絡が形成されるタイミングで、探索糸細胞を含む領域で特異的に発現が上昇している原形質連絡を構成するタンパク質遺伝子4つを同定し、そのうち2遺伝子のプロモーター領域に結合する転写制御因子を酵母ワンハイブリッド法でスクリーニングした。その結果、アメリカネナシカズラのDNA結合性を示すSerThrキナーゼ、ならびにシロイヌナズナにコードされているncRNAで短鎖ペプチドをコードする遺伝子が候補化された。また、産総研のシロイヌナズナ転写因子濃縮cDNAライブラリーを用いたスクリーニングも実施し、2プロモーターそれぞれに対して、アメリカネナシカズラ転写因子5遺伝子を候補化し、現在DNA結合性の確認と、植物における原形質連絡構成タンパク質遺伝子の転写制御への関与を確認するための準備を進めている。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Friedrich-Alexander-Universitat(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Friedrich-Alexander-Universitat
  • [雑誌論文] 茎寄生植物ネナシカズラの宿主への侵入メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      横山隆亮
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      巻: 81 ページ: 22-23

  • [雑誌論文] Genome-wide analysis of aquaporins in Japanese morning glory (Ipomoea nil)2023

    • 著者名/発表者名
      Inden T, Hoshino A, Otagaki S, Matsumoto S, Shiratake K
    • 雑誌名

      Plants (Basel)

      巻: 12 ページ: 1511

    • DOI

      10.3390/plants12071511

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulatory Modules Involved in the Degradation and Modification of Host Cell Walls During Cuscuta campestris Invasion.2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama R, Yokoyama T, Kuroha T, Park J, Aoki K, Nishitani K.
    • 雑誌名

      Front. Plant Sci.

      巻: 13 ページ: 904313

    • DOI

      10.3389/fpls.2022.904313

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genome-wide analysis of R2R3-MYB transcription factors in Japanese morning glory2022

    • 著者名/発表者名
      Komatsuzaki A, Hoshino A, Otagaki S, Matsumoto S, Shiratake K
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 17 ページ: e0271012

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0271012

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Cuscuta campestrisとArabidopsis thaliana の寄生境界面に形成される原形質連絡の形成制御因子の探索2023

    • 著者名/発表者名
      小倉瑞季,青木考
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] 寄生植物Cuscuta campestrisと宿主植物間のmRNA 輸送システム制御機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      藪さこ アーニャ妙子,青木考
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] γ線照射により作出されたアサガオ新規白花突然変異体2023

    • 著者名/発表者名
      荷見円, 岡野凌平, 勝山弘章, 高橋悠愛佳, 水野貴行, 星野敦, 仁田坂英二, 久保山勉
    • 学会等名
      第143回日本育種学会講演
  • [学会発表] NBRPアサガオの変異体リソースのゲノム情報整備2023

    • 著者名/発表者名
      星野敦, 白澤健太, 山田哲也, 豊田敦, 仁田坂英二
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] Trans-species symplastic communication in the complex of parasitic and host plants2022

    • 著者名/発表者名
      Koh Aoki
    • 学会等名
      Sixth international conference on Plant Vascular Biology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Up-regulation of cell division and vascular development-related genes of host plants is not caused by the mechanisms similar to tissue reunion in the parasitic interface2022

    • 著者名/発表者名
      Jihwan Park, Koh Aoki
    • 学会等名
      第39回日本植物バイオテクノロジー学会大会・シンポジウム
  • [学会発表] 寄生植物と宿主植物の出会いは対話への道を開くのか2022

    • 著者名/発表者名
      青木 考
    • 学会等名
      日本植物学会第86回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 寄生植物アメリカネナシカズラの寄生機能の分子進化プロセスの解明2022

    • 著者名/発表者名
      横山隆亮,横山俊哉,黒羽剛,Park Jihwan,青木考,西谷和彦
    • 学会等名
      日本植物学会第86回大会
  • [学会発表] ネナシカズラにおけるサーモスペルミン応答の解析2022

    • 著者名/発表者名
      長尾幸紀,横山隆亮,高橋卓
    • 学会等名
      日本植物学会第86回大会
  • [学会発表] 日本のアサガオ系統におけるTpnトランスポゾンの転移活性化2022

    • 著者名/発表者名
      水成友紀, 星野敦, 白澤健太, 山田哲也, 仁田坂英二
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] アサガオの形質転換系を利用したトルコギキョウのF3´5´H遺伝子の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      元山ちひろ, 清水圭一, 大島寛史, 平岡直也, 前田奈菜, フィントンフク, 宝泉孝輔, 星野敦, 米沢徹, 前島理奈, 橋本文雄
    • 学会等名
      植物色素研究会第32回集会
  • [学会発表] γ線照射によって得られたアサガオ新規白花変異体2022

    • 著者名/発表者名
      山村龍, 岡野凌平, 勝山弘章, 高橋悠愛佳, 水野貴行, 星野敦, 仁田坂英二, 久保山勉
    • 学会等名
      第142回日本育種学会講演会
  • [学会発表] アサガオにおいてD機能を担うMADS-box遺伝子PEONYは心皮の融合に機能する2022

    • 著者名/発表者名
      越水静, 星野敦
    • 学会等名
      日本植物学会第86回大会
  • [学会発表] アサガオの覆輪に関わる重複変異とRNAサイレンシング2022

    • 著者名/発表者名
      中川颯也, 朴慶一, 森田裕将, 飯田滋, 星野敦
    • 学会等名
      日本遺伝学会第94回大会
  • [学会発表] アサガオにおけるアクアポリンのゲノムワイド解析2022

    • 著者名/発表者名
      位田瑞実, 星野敦, 太田垣駿吾, 松本省吾, 白武勝裕
    • 学会等名
      第11回アサガオ研究集会
  • [学会発表] 高品質ロングリード技術を利用したアサガオ系統の全ゲノム解読2022

    • 著者名/発表者名
      白澤健太, 星野敦, 仁田坂英二
    • 学会等名
      第11回アサガオ研究集会
  • [学会発表] 大規模リシーケンスによるアサガオの遺伝子変異の解析I2022

    • 著者名/発表者名
      星野敦, 仁田坂英二, 白澤健太, 山田哲也
    • 学会等名
      第11回アサガオ研究集会
  • [学会発表] 大規模リシーケンスによるアサガオの遺伝子変異の解析II2022

    • 著者名/発表者名
      仁田坂英二, 星野敦, 白澤健太, 山田哲也
    • 学会等名
      第11回アサガオ研究集会
  • [学会発表] アサガオの主要な変異原Tpnファミリーの転移および転移の抑制機構2022

    • 著者名/発表者名
      水成友紀, 星野敦, 白澤健太, 山田哲也, 仁田坂英二
    • 学会等名
      第11回アサガオ研究集会
  • [学会発表] アサガオの側方裂片形成・分裂組織の制御に関わる孔雀(PEAR)遺伝子の解析2022

    • 著者名/発表者名
      勝矢翔真, 星野敦, 白澤健太, 仁田坂英二
    • 学会等名
      第11回アサガオ研究集会
  • [学会発表] アサガオの体軸形成に関与する乱菊(PY)遺伝子の解析2022

    • 著者名/発表者名
      光永大晟, 宮尾崇矩, 星野敦, 白澤健太, 仁田坂英二
    • 学会等名
      第11回アサガオ研究集会
  • [学会発表] アサガオにおいてD機能を担うMADS-box遺伝子PEONYは心皮の融合に機能する2022

    • 著者名/発表者名
      越水静, 星野敦
    • 学会等名
      第11回アサガオ研究集会
  • [学会発表] γ線照射により誘発された2つのアサガオ新規白花変異体における遺伝解析2022

    • 著者名/発表者名
      勝山弘章, 岡野凌平, 高橋悠愛佳, 仁田坂英二, 星野敦, 久保山勉
    • 学会等名
      第11回アサガオ研究集会
  • [学会発表] マルバアサガオ新規ivory seed (ivs)易変性変異の同定と解析2022

    • 著者名/発表者名
      森田裕将, 北村崇馬, 渡辺大起, 飯田滋, 星野敦
    • 学会等名
      第11回アサガオ研究集会
  • [学会発表] アサガオ花弁における時系列トランスクリプトームのデータベース化2022

    • 著者名/発表者名
      中川颯也, 星野敦
    • 学会等名
      第11回アサガオ研究集会
  • [備考] 機能ゲノム科学研究グループ

    • URL

      https://www.omu.ac.jp/agri/functionalgenomics/

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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