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2011 年度 実施状況報告書

糖応答変異体を用いたC/Nバランス制御および葉緑体-核間シグナル伝達機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23780108
研究機関近畿大学

研究代表者

田茂井 政宏  近畿大学, 農学部, 准教授 (70340768)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2013-03-31
キーワードC/Nバランス / 糖シグナル / インベルターゼ / 葉緑体
研究概要

ショ糖を含む培地上でシードリングの緑化が抑制される変異株(sicy-192)は、プラスチド型インベルターゼ(INV-E)の機能獲得型変異株であり、ショ糖添加培地上では、光合成系および窒素同化系遺伝子群の発現がそれぞれ抑制および誘導されていた。これまでに、核コードの光合成系遺伝子の一部の発現はプラスチド遺伝子発現(PGE)を発端としたプラスチドから核への逆行性シグナリング(プラスチドシグナリング)により制御されることが知られている。そこで、sicy-192におけるPGEやプラスチドシグナリングに関与する遺伝子群の発現について調べると共に、プラスチドシグナリングのマスターレギュレーターであるGENOME UNCOUPLED1欠損株(gun1-101)とsicy-192の二重変異株を用いてプラスチドシグナリングを介したC/Nバランス制御機構を解析した。ショ糖添加培地上のsicy-192では、プラスチドコードRNAポリメラーゼの下流遺伝子の発現が特異的に抑制された。PGE阻害剤処理は光合成系遺伝子群の抑制および窒素同化系遺伝子群の誘導を引き起こしたが、この現象はgun1-101では緩和されていた。また、ショ糖添加培地上のsicy-192ではプラスチドシグナリングの下流で機能する転写因子群の発現が抑制されていた。さらに、ショ糖添加培地のsicy-192で見られた光合成系遺伝子群の発現抑制および窒素同化系遺伝子群の誘導は、gun1-101との二重変異株において部分的に回復していた。これらの事実は、INV-Eがプラスチドシグナリングを介したC/Nバランス制御に関与することを如実に示していた。一方、興味深いことに、sicy-192と比較して二重変異株のショ糖感受性は顕著に促進されており、プラスチドシグナリングを介したC/Nバランス変化は、sicy-192の緑化に重要であることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

交付申請書に記載した「研究実施計画」に従って研究を進められており、想定される結果が得られているため。

今後の研究の推進方策

当初の研究計画通りに進める。特に、マイクロアレイ解析および酵母Two-hybrid systemによる解析に重点を置く予定。

次年度の研究費の使用計画

当初の研究計画に必要な遺伝子実験試薬、生化学実験試薬、植物栽培資材として使用を計画している。また、得られた成果に関する学会発表、論文投稿に際した校閲料としても使用を計画している。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2012 2011

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] 光合成炭素代謝の強化によるC/Nバランス制御およびホルモンを介した形態形成への影響2012

    • 著者名/発表者名
      田茂井 政宏
    • 学会等名
      日本学術振興会「地球環境・食糧・資源のための植物バイオ第160委員会」 第4期 第2回研究会(招待講演)
    • 発表場所
      ホテルセントラーザ博多(福岡県)
    • 年月日
      2012年3月2日
  • [学会発表] インベルターゼはプラスチドシグナリングを介した炭素・窒素代謝バランス制御に関与する2012

    • 著者名/発表者名
      田茂井 政宏
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府)
    • 年月日
      2012年3月25日
  • [学会発表] 光合成炭素代謝の制御機構に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      田茂井 政宏
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西支部 第469回 講演会(招待講演)
    • 発表場所
      京都府立大学(京都府)
    • 年月日
      2011年5月28日
  • [学会発表] 光合成炭素代謝の制御機構に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      田茂井 政宏
    • 学会等名
      2011年度日本農芸化学会 関西・中部支部合同大会(招待講演)
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2011年10月1日

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公開日: 2013-07-10  

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