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

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22770035
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 石崎 公庸 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 助教 (00452293)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 環境応答

研究概要

陸上植物は、光情報(日長、光質)を感知して栄養成長から生殖成長への総転換を制御する。本研究は、植物の赤色光・遠赤色光受容体フィトクロムによる成長相転換調節の基本プログラムとその進化を理解することを目的とし、現存する種の中で、陸上植物進化の基部に位置する"苔類ゼニゴケ"をモデルとし研究を行った。ゼニゴケのフィトクロムが核で機能し、遺伝子発現を制御することを示す結果を得た。ゼニゴケのフィトクロムが転写因子PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR(PIF)の相同遺伝子を介して光応答を制御すること、また細胞周期の調節因子サイクリンDの発現調節御に関わることを示唆する結果を得ている。フィトクロムによる核内遺伝子発現を介した細胞分裂制御が、ゼニゴケの成長相転換制御に関与する可能性を示唆した。

研究成果

• [雑誌論文] Visualization of auxin-mediated transcriptional activation usin a common auxin-responsive reporter system in the liverwort Marchantia polymoprpha (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki K, Nonomura M, Kato H, Yamato KT, and Kohchi T
  • 雑誌名: J Plant Res 巻: (in press)
  • DOI: DOI:10.1007/s10265-012-0477-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the plasma membrane H+-ATPase in the liverwort Marchantia polymorpha (2012)
  • 著者名/発表者名: Okumura M, Inoue SI, Takahashi K, Ishizaki K, Kohchi T, and Kinoshita T
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: (in press)
  • DOI: 10.1104/pp.112.195537
• [雑誌論文] Analysis of a range of catabolic mutants provides evidence that phytanoyl-CoA does not act as a substrate of the ETF/ETFQO complex in Arabidopsis thaliana during dark induced senescence (2011)
  • 著者名/発表者名: Araujo WL, Ishizaki K, Nunes-Nesi A, Tohge T, Larson TR, Krahnert I, Balbo I, Witt S, Dormann P, Graham IA, Leaver CJ, and Fernie AR
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 157 ページ: 55-59
  • DOI: 10.1104/pp.111.182188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein degradation-an alternative respiratory substrate for stressed plants (2011)
  • 著者名/発表者名: Araujo WL, Tohge T, Ishizaki K, Leaver CJ, and Fernie AR
  • 雑誌名: Trend Plant Sci 巻: 16 ページ: 489-498
  • DOI: DOI:10.1016/j.tplants.2011.05.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the 2-hydroxyglu tarate and isovaleryl-CoA dehydrogenase as alternative electron doners linking lysine catabolism to the electron transport chain of Arabidopsis mitochomdria (2010)
  • 著者名/発表者名: Araujo WL, Ishizaki K, Nunes-Nesi A, Larson TL, Tohge T, Krahnert I, Witt S, Obata T, Schauer N, Graham IA, Leaver CJ, and Fernie AR
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 22 ページ: 1549-1563
  • DOI: 10.1105/tpc.110.075630
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolutionarily conserved 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 SB, Sakata Y, Ishizaki K, Yamato KT, Kohchi T, and Takezawa D
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 152 ページ: 1529-1543
  • DOI: 10.1104/pp.110
• [学会発表] 赤色光は苔類ゼニゴケの細胞分裂を制御する (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上佳祐、中村衣里、保坂将志、石崎公庸、西浜竜一、河内孝之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都・京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 苔類ゼニゴケは転写因子PIFを介する赤色光シグナル伝達機構をもつ (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上佳祐、石崎公庸、岡義人、河内孝之
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都・京都産業大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 遺伝子機能を自在に研究できるモデルへゲノム・突然変異体・形質転換 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸、大和勝幸、河内孝之
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都・京都産業大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 基部陸上植物ゼニゴケにおける概日時計関連因子の比較ゲノム解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久保田茜、喜多祥吾、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84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都・国際会館
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 基部陸上植物の光応答-フィトクロムを介した光形態形成の分子機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸、井上佳祐、保坂将志、片岡秀夫、大和勝幸、河内孝之
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京・東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] Transgenesis of the liverwort Marchantia polymorpha and its application to developmental genetics (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki K, Matsuda A, Saida Y, Ueda M, Yamato KT, and Kohchi T
  • 学会等名: XVIII International Botanical Congress
  • 発表場所: Merbourne, Australia
  • 年月日: 2011-07-25