低温ストレス応答の分子メカニズムを基盤とした低温耐性トマトの開発

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H02945
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: RAHMAN ABIDUR 岩手大学, 農学部, 教授 (30447114)
• 研究分担者: 宮崎 雅雄 岩手大学, 農学部, 教授 (20392144)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 低温ストレス / GNOM / 植物 / ACTIN / タンパク質輸送 / Floral Meristem

研究実績の概要

2022年度は以下の成果を達成した:

1) 低温感受性GNOM変異株と耐寒性GNOM過剰発現株を用いた比較プロテオミクス解析を行うことにより、シロイヌナズナに耐寒性を付与する際にPathogenesis Related (PR)ファミリーが重要な役割を果たしていることを特定した。PR1、PR2、およびPR5タンパク質はGNOM過剰発現株で構成的に発現されており、これらのタンパク質が一貫して失われると、寒さに対する感受性が増加する。これは新たな発見であり、現在出版に向けて論文を準備中です。2) 寒冷応答性CBF遺伝子を分析し、対照および寒冷ストレスを受けたトマト根のホルモン含有量を定量することにより、トマト根の寒冷ストレス応答はオーキシンによって調節されるが、既知のCBF経路によっては調節されないことを実証した。3) アクチンアイソバリアントACT8がシロイヌナズナの寒冷ストレス応答の制御に重要な役割を果たしていることを確認した。ACT8を過剰発現させることで、寒さストレスに対する高い耐性を得ることができた。ACT8過剰発現株の表現型は、GNOM過剰発現株および共通の制御因子であるオーキシンの表現型に似ている。私たちは現在、ACT8とGNOMがどのように相互に関連しているのか、そしてこれら両方のタンパク質の過剰発現によって超耐寒性植物が生み出されるのかどうかを調査している。4) 福建農林大学との共同研究プロジェクトにおいて、低温ストレス下で果実の奇形形成を誘導する制御因子を特定しました。 この論文は New Phytologists に掲載された。

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

• [雑誌論文] Cold stress induces malformed tomato fruits by breaking the feedback loops of stem cell regulation in floral meristem (2022)
  • 著者名/発表者名: Wu J, Sun W, Sun C, Xu C, Li S, Li P, Xu H, Zhu D, Li M, Yang L, Wei J, Hanzawa A, Tapati SJ, Ueonoyama R, Miyazaki M, Rahman A*, Wu S*
  • 雑誌名: New Phytologists 巻: 237 ページ: 2268-2283
  • DOI: 10.1111/nph.18699
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Actin isovariant ACT7 controls root meristem development in Arabidopsis through modulating auxin and ethylene responses (2022)
  • 著者名/発表者名: Numata T, Sugita K, Rahman AA, Rahman A*
  • 雑誌名: J. Exp. Bot 巻: 73 ページ: 6255-6271
  • DOI: 10.1093/jxb/erac280
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Genetic diversity of field mustard (Brassica Rapa L.) and their saturated and unsaturated fatty acids association (2022)
  • 著者名/発表者名: Rahman J, Sultana F, Fatima K, Hasan MM, Gani N, Hossain MS, Chowdhury AK, Rahman A
  • 雑誌名: SABRAO Journal of Breeding and Genetics 巻: 54 ページ: 249-266
  • DOI: 10.54910/sabrao2022.54.2.4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cellular protein trafficking: a new player in low temperature response pathway (2022)
  • 著者名/発表者名: Ashraf MA, Rahman A
  • 雑誌名: Plants 巻: 11 ページ: 933
  • DOI: 10.3390/plants11070933
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cs を効率的に取り込む植物タンパク質を世界で初めて同定－放射性セシウムで汚染された土壌を植物で浄化する手法の開発に前進 (2022)
  • 著者名/発表者名: ラーマン・アビドゥール*, 伊藤 圭汰
  • 雑誌名: Isotope News 巻: 779 ページ: 42-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射性セシウムを効率的に除去できるファイトレメディエーション (2022)
  • 著者名/発表者名: ラーマン・アビドゥール*, 伊藤 圭汰
  • 雑誌名: クリーンテクノロジ 巻: 32 ページ: 59-61
• [学会発表] Identification of regulatory gene network for molecular breeding and genome editing to develop abiotic stress resilient crops: linking basic to applied research. (2022)
  • 著者名/発表者名: RAHMAN, A
  • 学会等名: Plant Breeding and genetic society of Bangladesh
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Integration of auxin, protein trafficking, and actin in low-temperature stress response pathway: a paradigm shift (2022)
  • 著者名/発表者名: RAHMAN, A
  • 学会等名: Plant Biology Department, University of Massachusetts
  • 招待講演
• [学会発表] Integration of auxin, protein trafficking, and actin in low-temperature stress response pathway: a paradigm shift (2022)
  • 著者名/発表者名: RAHMAN, A
  • 学会等名: Department of Plant Science, University of Massachusetts
  • 招待講演
• [備考] The Abidur Lab- Iwate University
  • URL: http://news7a1.atm.iwate-u.ac.jp/~abidur/
• [備考] Abidur Rahman- Research Gate
  • URL: https://www.researchgate.net/profile/Abidur-Rahman-4
• [備考] Abidur Rahman-Google scholar
  • URL: http://scholar.google.com/citations?user=RJR7SCEAAAAJ&hl=en&oi=ao
• [備考] プレスリリース-岩手大学農学部
  • URL: https://www.iwate-u.ac.jp/cat-research/2022/07/005578.html
• [備考] Abidur Rahman- Frontiers
  • URL: https://loop.frontiersin.org/people/26692/overview