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2010 年度 実績報告書

フィトクロムによる植物成長相転換制御の基本メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 22770035
研究機関京都大学

研究代表者

石崎 公庸  京都大学, 生命科学研究科, 助教 (00452293)

キーワード生殖 / 成長相転換 / 環境応答 / 陸上植物 / ゼニゴケ / フィトクロム / 分裂組織 / 光シグナル伝達
研究概要

本研究は、陸上植物における、光情報による成長相調節の基本プログラムの解明を目的とし、現存する種の中で、陸上植物の祖先に極めて近いと考えられる"苔類ゼニゴケ"をモデルとし研究を行った。近年、我々の研究室において、赤色光/遠赤色光の受容体であるフィトクロムが、ゼニゴケの生殖成長相移行に関与する鍵因子であることが示唆されていた。フィトクロム遺伝子と成長相転換制御変異株bonoboの解析を中心に、フィトクロムを介した成長相転換制御経路の分子メカニズムを解明する。
平成22年度では、まずゼニゴケのフィトクロム遺伝子の機能メカニズムに焦点を当てた。これまでの研究から、ゼニゴケのフィトクロムが主として核で機能し、細胞分裂の間接的/直接的制御を行うことで、ゼニゴケの生長相転換を制御することが示唆されていた。Mpphy-citrine発現株を用いた解析により、Mpphyが光質非依存的に核に局在することが観察され、基部陸上植物におけるフィトクロムのユニークな性質が見出された。一方で、赤色光照射条件下では、Mpphyが核において顆粒状構造体を形成することを見出した。今後、核内における顆粒状構造体とフィトクロム機能メカニズムの関係については、さらに解析が必要である。
さらに成長相転換制御変異体bonoboについては、連鎖解析を進めている。また国立遺伝学研究所の協力により、連鎖解析に用いるKit2株のゲノム配列解析も進めている。米国エネルギー省JGIにおいて、ゼニゴケ野生株Tak1と連鎖解析参照株Kit2のF1世代50株のゲノム解析を行い、高密度マーカーの作出と連鎖解析を同時に進める道筋をつけた、bonobo株の戻し交配も進めることにより、次世代シークエンサーによるbonobo変異原因遺伝子の単離にむけた準備を進めている。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Identification of the 2-hydroxyglutarate and isovaleryl-CoA dehydrogenases as alternative electron donors linking lysine catabolism to the electron transport chain of Arabidopsis mitochondria.2010

    • 著者名/発表者名
      Araujo W.L., Ishizaki K., Nunes-Nesi A., Larson T.R., Tohge T., Krahnert I., Witt S., Obata T., Schauer N., Graham I.A., Leaver C.J., Fernie A.R., These authors contributed equally to this work.
    • 雑誌名

      The Plant Cell

      巻: 22 ページ: 1549-1563

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionarily conservecd regulatory mechanisms of abscisic acid signaling in land plants : characterization of ABSCISIC ACID INSENSITIVE1-like type 2C protein phosphatase in the liverwort Marchantia polymorpha.2010

    • 著者名/発表者名
      Tougane K., Komatsu K., Bhyan S.B., Sakata Y., Ishizaki K., Yamato K.T., Kohchi T., Takezawa D.
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 152 ページ: 1529-1543

    • 査読あり
  • [学会発表] 苔類ゼニゴケにおける赤色光受容体フィトクロムを介した生長制御2011

    • 著者名/発表者名
      井上佳祐、石崎公庸、保坂将志、片岡秀夫、大和勝幸、河内孝之
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] 苔類ゼニゴケにおける分子遺伝学の基盤整備:T-DNAタギング法による順遺伝学的解析手法の確立2011

    • 著者名/発表者名
      増田晃秀、石崎公庸、齊田有桂、水谷未耶、大和勝幸、河内孝之
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] γ線照射胞子より単離したゼニゴケオーキシン耐性株の解析2011

    • 著者名/発表者名
      野々村麻衣子、石崎公庸、大和勝幸、河内孝之
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] 苔類ゼニゴケにおけるMpIAAを介したオーキシン信号伝達の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      加藤大貴、石崎公庸、大和勝幸、河内孝之
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] 苔類ゼニゴケにおける時計機構と生長相制御の解析2011

    • 著者名/発表者名
      久保田茜、久保田佐綾、村中智明、石崎公庸、大和勝幸、青木摂之、小山時隆、河内孝之
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] 苔類ゼニゴケの青色光受容体フォトトロピンの単離と青色光応答の解析2011

    • 著者名/発表者名
      小松愛乃、坪井秀憲、末次憲之、石崎公庸、大和勝幸、和田正三、河内孝之
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] 半数体植物ゼニゴケにおける順遺伝学的解析手法の確立2011

    • 著者名/発表者名
      石崎公庸、増田晃秀、齊田有桂、水谷未耶、大和勝幸、河内孝之
    • 学会等名
      日本農芸化学会2011年度大会
    • 発表場所
      (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
    • 年月日
      2011-03-05
  • [学会発表] 苔類ゼニゴケの光受容体フィトクロムを介した細胞分裂制御2011

    • 著者名/発表者名
      井上佳祐、石崎公庸、保坂将志、片岡秀夫、大和勝幸、河内孝之
    • 学会等名
      日本農芸化学会2011年度大会
    • 発表場所
      (震災のため開催は中止、要旨集により発表 要旨集発行)
    • 年月日
      2011-03-05

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公開日: 2012-07-19  

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