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2011 年度 実績報告書

植物の茎頂分裂組織に遠隔的に作用するシグナルの制御に関わる分子機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 22770038
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

打田 直行  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (40467692)

キーワード茎頂分裂組織 / ERECTA / リガンド / 細胞間コミュニケーション
研究概要

植物の地上部器官は全て、茎の上端に位置する茎頂分裂組織(SAM)から生まれる。このSAMに対してSAMの外部から遠隔的に影響を与える作用の存在が示唆されつつあるものの、そこに関わる分子機構はほとんど解明されていない。そこで本研究においては、SAMの外部で活性化したシグナルがSAM活性に遠隔的に作用する仕組みに焦点を当て、この仕組みに関与する因子を明らかにすることを通じて、その際に働く分子機構を解明することを目的とした。具体的には、この仕組みに関与することをこれまでに明らかとしてきたERECTA受容体に注目し、本年度は特に、ERECTA受容体に作用するペプチド因子に関しての解析を中心に行った結果、以下のような結果を得た。
1)ERECTA受容体の機能が欠損した場合の表現型に関わるリガンドを探索した結果、EPFL4とEPFL6という二つのペプチドを欠損させた場合にERECTA受容体が欠損した場合の表現型と全く同じ表現型が現れた。
2)ERECTA受容体とEPFL4またはEPFL6が物理的に相互作用した。
3)ERECTA受容体はこの仕組みにおいて篩部で機能することが必要だった。
4)一方で、EPFL4とEPFL6は内皮で発現した。
以上の結果から、内皮から発せられるEPFL4とEPFL6が篩部でERECTA受容体により受容されることが重要であることが明らかとなった。
上記のような、内皮と篩部との間での細胞間コミュニケーションはこれまでに全く報告がなく、学術的に非常に独創的であり、新しい組織間相互作用に関する知見を植物の発生学に導入した極めて意義深い研究であると考えている。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Regulation of inflorescence architecture by intertissue layer ligand-receptor communication between endodermis and phloem2012

    • 著者名/発表者名
      Uchida N, et al
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.

      巻: 109(In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of EMS-induced Causal Mutations in a Non-Reference Arabidopsis thaliana Accession by Whole Genome Sequencing2011

    • 著者名/発表者名
      Uchida N, et al
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 52 ページ: 716-722

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arabidopsis ERECTA-family Receptor Kinases Mediate Morphological Alterations Stimulated by Activation of NB-LRR-type UNI proteins2011

    • 著者名/発表者名
      Uchida N, et al
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 52 ページ: 804-814

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of NB-LRR-type UNI and its related signaling pathway : signaling crosstalk and methodology for quick identification of related factors2011

    • 著者名/発表者名
      Uchida N, et al
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 6 ページ: 1219-1222

    • 査読あり
  • [学会発表] 内皮・語部コミュニケーションによる花序形態制御2012

    • 著者名/発表者名
      打田直行
    • 学会等名
      第53回日本植物生理学会
    • 発表場所
      京都産業大学(京都府)
    • 年月日
      2012-03-18
  • [学会発表] Message from endodermis to phloem.~Novel cell-cell communication for inflorescence architecture~2011

    • 著者名/発表者名
      打田直行
    • 学会等名
      特定領域研究「植物メリステム」若手ワークショップ
    • 発表場所
      白浜荘(滋賀県)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-14
  • [学会発表] シロイヌナズナにEMSで導入した原因SNPのゲノムシークエンスによる迅速な同定法2011

    • 著者名/発表者名
      打田直行
    • 学会等名
      高速シーケンスによる新たな研究アプローチ
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県)(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-08

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公開日: 2013-06-26  

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