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2014 年度 実績報告書

植物におけるオーキシン二重制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24370027
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

笠原 博幸  独立行政法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 上級研究員 (00342767)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードオーキシン / フェニル酢酸 / インドール-3-酢酸 / 極性輸送 / 情報伝達 / 生合成
研究実績の概要

本研究では、インドール-3-酢酸(IAA)と異なる輸送機構で調節されるオーキシンであるフェニル酢酸(PAA)の生理的役割を明らかにするため、遺伝学的および生化学的なアプローチによりその作用機構について解析した。
植物界におけるPAAの分布を調べた結果、IAAと同様に蘚苔類を含む様々な植物に存在することが分かった。PAAのオーキシン活性を側根の形成促進作用やDR5:GUSを指標に解析するとIAAに比べて10-20倍程度低かったが、シロイヌナズナでは分析した全ての組織に存在し、また殆どの組織でIAAよりも内生量が高いことが判明した。PAAの情報伝達機構について酵母ツーハイブリッド法を用いて調べた結果、PAAが様々な様々な組み合わせのオーキシン受容体複合体(TIR1/AFB-Aux/IAA)の形成を促進したことから、IAAと同様にTIR1/AFB経路を介してオーキシン応答遺伝子を制御することが示唆された。シロイヌナズナのIAA/PAA早期応答遺伝子をマイクロアレイにて解析したところ、両者により発現が誘導される遺伝子に高い相関が見られたことから、植物における2つのオーキシンの役割は類似していると考えられた。PAAの生合成経路については、酵素活性試験やPAA代謝物の定量分析の結果からIAA生合成遺伝子として知られるTAAとYUCCAの関与が示唆されたが、これらの遺伝子の欠損変異体におけるPAA量の減少が僅かであったことから、他の生合成遺伝子が関与している可能性も考えられた。一方、輸送機構については、トウモロコシの幼葉鞘への重力刺激やオーキシン極性輸送阻害剤処理により、内生のIAAとPAAの分布パターンに顕著な差が見られた。以上の結果、IAAとPAAは植物において似た生理機能を示すが、移動特性が異なることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2014

すべて 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [学会発表] 植物の多様なオーキシン生合成・不活化機構2014

    • 著者名/発表者名
      笠原 博幸
    • 学会等名
      第51回植物化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学、仙台
    • 年月日
      2014-11-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Indole-3-acetic acid and phenylacetic acid are two natural auxins in plants with distinct transport characteristics2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kasahara
    • 学会等名
      Plant Growth Regulation Society of America (PGRSA) and the Japanese Society for the Chemical Regulation of Plants (JSCRP) joint meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-16
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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