2023 年度研究成果報告書

植物のクチクラ形成を調節する乾燥応答ネットワークの解析

研究課題

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研究課題/領域番号	20K05833
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分38030:応用生物化学関連
研究機関	国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 (2021-2023) 国立研究開発法人理化学研究所 (2020)
研究代表者	浦野薫国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 研究員 (30391882)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード	環境ストレス応答 / クチクラ形成 / 代謝 / 転写制御
研究成果の概要	本研究は乾燥ストレス下でクチクラ形成関連遺伝子を制御するEDTFファミリーの機能をその変異体や過剰発現植物を用いて明らかにするとともに、植物の乾燥ストレスに応答したクチクラ形成の分子機構におけるEDTFファミリーの役割を解明することを目的としている。乾燥ストレスの初期過程に一過的に発現する転写因子遺伝子のEDTF1,2,3は乾燥ストレス下でCER1の活性化を直接的且つSHN3を介した間接的の2つの形で制御することで、乾燥初期のアルカン合成を上昇させ、クチクラ形成を調節し、植物の乾燥ストレス応答に関与することを明らかにした。またその制御は他の転写因子と協調的に制御することが示唆された。
自由記述の分野	植物分子生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本申請研究はこれまで解析が詳細に行われてこなかった乾燥ストレス時のクチクラ形成促進に関与する因子の解析であり、これまで重点的に行われてきたアブシシン酸（ABA）や気孔閉鎖に関する乾燥応答の研究とは異なる乾燥応答の分子機構を明らかにできた。今後はEDTFの上流・下流因子の解析を通して、植物の乾燥感受メカニズムの新たな知見が得られると考えている。また、EDTFを用いてクチクラ成分の量的・質的な改変に着目して解析を進たことで、環境耐性作物を作出するための代謝エンジニアリングに重要な知見が得られたと考えている。