植物の乾燥環境適応に寄与する水分屈性分子機構の解明

2010 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 20370017
• 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: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 東北大学
• 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)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 環境応答 / 水分屈性 / MIZUKUSSEI,オルガネラ / シロイヌナズナ / ヒメツリガネゴケ / キュウリ / オーキシン

研究概要

本研究では、植物が乾燥環境適応戦略として獲得した根の水分屈性を制御する分子の同定と機能解析を行い、それら分子のネットワーク機構を明らかにし、これまでに未知であった水分勾配感受とそのシグナル伝達に関するモデルを構築することを目的としている。そのために本研究では、これまでに同定した水分屈性に必須且つ特異的な制御分子であるMIZ1の機能とともに、MIZ2が支配する水分屈性に特異的な小胞輸送系を明らかにする研究を行っている。また、miz1およびmiz2に加えて、これまでに単離することに成功した水分屈性欠損突然変異体miz3の変異原因遺伝子の同定を行うとともに、新規の水分屈性突然変異体を単離し、それらの変異原因遺伝子を同定し、それらがコードするタンパク質の機能を明らかにするための研究を行っている。さらに、これら水分屈性制御分子間の関係を解析することによって、根が水分勾配を感受して伸長方向を決定するまでの分子機構の全体像を明らかにするための基盤研究を行っている。

研究成果

• [雑誌論文] Transcriptome analysis of gene expression during the hydrotropic response in Arabidopsis seedlings. (2010)
  • 著者名/発表者名: Moriwaki T, Miyazawa Y, Takahashi H
  • 雑誌名: Environmental and Experimental Botany 69 ページ: 148-157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Auxin reverses plant male sterility caused by high tempertures. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakata T, Oshino T, Miura S, Tomabechi M, Tsunaga Y, Higashitani N, Miyazawa Y, Takahashi H, Watanabe M, Higashitani A
  • 雑誌名: PNAS 107 ページ: 8569-8574
  • 査読あり
• [雑誌論文] GNOM-mediated vesicular trafficking plays an essential role in hydrotropism of Arabidopsis roots. (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa Y, Takahashi A, Kobayashi A, Kaneyasu T, Fujii N, Takahashi H
  • 雑誌名: Plant Physiol 149 ページ: 835-840
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hormonal interactions during root tropic growth: hydrotropism versus gravitropism. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Miyazawa Y, Fujii N
  • 雑誌名: Plant Mol Biol 69 ページ: 489-502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of locally targeted heavy-ion and laser microbeam on root hydrotropism in Arabidopsis thaliana. (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa Y, Sakashita T, Funayama T, Hamada N, Negishi H, Kobayashi A, Kaneyasu T, Ooba A, Morohashi K, Kakizaki T, Wada S, Kobayashi Y, Fujii N, Takahashi H
  • 雑誌名: J Rad Res 49 ページ: 373-379
  • 査読あり
• [学会発表] Biochemical analysis of MIZ1, an essential protein for hydrotropism in Arabidopsis thaliana. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki T, Kobayashi A, Miyazawa Y, Takahashi H
  • 学会等名: Plant Biology 2010
  • 発表場所: Montreal, Canada.
  • 年月日: 20100731-20100804
• [学会発表] Hormonal regulation of lateral root development is modulated by overexpression of MIZ1. (2010)
  • 著者名/発表者名: Moriwaki T, Miyazawa Y, Kobayashi A, Uchida M, Fujii N, Takahashi H
  • 学会等名: 21^<st> International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] Identification of genes responsible for root hydrotropism in Arabidopsis roots. (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa Y, Fujii N, Takahashi H
  • 学会等名: Plant Biology 2009.
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA.
  • 年月日: 20090718-20090722
• [学会発表] Genetic evidence for mechanisms unique to hydrotropism but independent of gravitropism in Arabidopsis roots. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Miyazawa Y, Kobayashi Y, Moriwaki T, Uchida M, Fujii N
  • 学会等名: International Symposium on Plant Sensing, Response and Adaptation to Altered Water Status.
  • 発表場所: Taipei, Taiwan.
  • 年月日: 20090312-20090313
• [学会発表] Molecular mechanisms responsible for interaction or differentiation between hydrotropism and gravitropism in roots. (2008)
  • 著者名/発表者名: Morohashi K, Kobayashi A, Miyazawa Y, Fujii N, Takahashi H
  • 学会等名: 37^<th> COSPAR Scientific Assembly.
  • 発表場所: Montreal, Canada.
  • 年月日: 20080713-20080720
• [学会発表] Mechanisms unique to hydrotropism in seedling roots. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Miyazawa Y, Fujii N
  • 学会等名: 4^<th> Plant Neurobiology Conference.
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 20080406-20080609