植物の栄養繁殖におけるオーキシン機能メカニズムの解析

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24580140
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 石崎 公庸 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00452293)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: オーキシン / 転写制御 / 形態形成 / 細胞分化

研究実績の概要

栄養繁殖は、交配を必要とせず栄養器官の一部が個体として発生する無性生殖の一様式であり、多くの植物種で形態学的、組織学的に記述はなされているものの、その分子メカニズムはほとんど解析されていない。本研究では、単純な発生制御メカニズムをもち栄養繁殖の仕組みを有する苔類ゼニゴケをモデルとし、特に植物ホルモンの一種であるオーキシンの機能に着目して栄養繁殖の分子メカニズムの解明を目指した。
平成26年度は、ゼニゴケ配偶体の形態形成におけるオーキシンの機能について、シグナル伝達に着目して得られたデータを論文にまとめる（Kato et al. PLOS Genetics, in press）とともに、被子植物で主要なオーキシン生合成経路であることが示されたIPA経路の初発酵素であるトリプトファンアミノトランスフェラーゼ（TAA1）の機能欠損変異体におけるオーキシン量の定量や、表現型解析を進めて論文にまとめた（Eklund et al. Plant Cell, in press）。配偶体優占の生活史をもつゼニゴケにおいても、IPAを介したオーキシン生合成およびTIR1・AUX/IAA・ARFを介した転写制御が、栄養繁殖器官形成を含む形態形成全般に重要な役割をもつことが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Stomatal guard cells co-optedan ancient ABA-dependent desiccation survival system to regulate stomatal closure (2015)
  • 著者名/発表者名: Lind, C., Dreyer, I., López-Sanjurjo, E.J., von Meyer, K., Ishizaki, K., Kohchi, T., Lang, D., Zhao, Y., Kreuzer, I., Al-Rasheid, K.A.S., Ronne, H., Reski, R., Zhu, J.K., Geiger, D. and Hedrich, R.
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 30 ページ: 928-935
  • DOI: 10.1016/j.cub.2015.01.067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arachidonic acid-dependent carbon-eight volatile synthesis from wounded liverwort (Marchantia polymorpha) (2015)
  • 著者名/発表者名: Kihara, H., Tanaka, M., Yamato, K.T., Horibara, A., Yamada, A., Kita, S., Ishizaki, K., Kajikawa, M., Fukuzawa, H., Kohchi, T., Akakabe, Y. and Matsui, K.
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 107 ページ: 42-49
  • DOI: doi:10.1016/j.phytochem.2014.08.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Auxin-mediated transcriptional system with a minimal set of components is critical for morphogenesis through the life cycle in Marchantia polymorpha (2015)
  • 著者名/発表者名: Kato, H., Ishizaki, K., Kouno, M., Shirakawa, M., Bowman, J.L., Nishihama, R. and Kohchi, T.
  • 雑誌名: PLOS Genetics 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005084
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Auxin produced by the IPyA pathway regulates development and gemmae dormancy in the 2 liverwort Marchantia polymorpha (2015)
  • 著者名/発表者名: Eklund, M.D., Ishizaki, K., Flores-Sandoval, E., Kikuchi, S., Takebayashi, Y., Tsukamoto, S., Hirakawa, S., Nonomura, M., Kato, H., Kouno, M., Bhalerao, R.P., Lagercrantz, U., Kasahara, H., Kohchi, T. and Boaman, J.L.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phytochrome-mediated regulation of cell division and growth during regeneration and sporeling development in the liverwort Marchantia polymorpha (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishihama, R., Ishizaki, K., Hosaka, M., Matsuda, Y., Kubota, A. and Kohchi, T
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 128 ページ: 407-421
  • DOI: doi: 10.1007/s10265-015-0724-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phototropin encoded by a single-copy gene mediates chloroplast photorelocation movements in the liverwort Marchantia polymorpha L. (2014)
  • 著者名/発表者名: Komatsu, A., Terai, M., Ishizaki, K., Suetsugu, N., Tsuboi, H., Nishihama, R., Yamato K.T., Wada, M. and Kohchi, T.
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 166 ページ: 411-427
  • DOI: 10.1104/pp.114.245100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Co-option of a photoperiodic growth phase transition system during land plant evolution. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kubota, A., Kita, S., Ishizaki, K., Nishihama, R., Yamato K.T. and Kohchi, T.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 ページ: 3668
  • DOI: 10.1038/ncomms4668
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of the MpEF1α and CaMV35 promoters for application in Marchantia polymorpha overexpression studies (2014)
  • 著者名/発表者名: Althoff, F., Kopischke, S., Zobell, O., Ide, K., Ishizaki, K., Kohchi, T. and Zachgo, S.
  • 雑誌名: Transgenic Research 巻: 23 ページ: 235-244
  • DOI: 10.1007/s11248-013-9746-z
  • 査読あり
• [学会発表] Vegetative propagation: development of asexual progenies from vegetative tissue (2015)
  • 著者名/発表者名: Kimitsune Ishizaki
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会 シンポジウム
  • 発表場所: 東京農業大学・世田谷キャンパス
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] R2R3－MYB型転写因子GCAM1は苔類ゼニゴケの杯状体形成を制御する (2015)
  • 著者名/発表者名: 塚本成幸、菅谷友美、大和勝幸、西浜竜一、久保浩義、七條千津子、深城英弘、三村徹郎、河内孝之、石崎公庸
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学・世田谷キャンパス
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] 無性芽形成異常変異体karappo2における変異原因遺伝子の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 樋渡琢真、山口勝司、重信秀治、澤進一郎、深城英弘、三村徹郎、河内孝之、石崎公庸
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学・世田谷キャンパス
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] ゼニゴケにおける杯状体形成関連遺伝子GEMMA-CUP ASSOCIATED MYB 2の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高見英幸、塚本成幸、増田晃秀、七條千津子、深城英弘、三村徹郎、河内孝之
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学・世田谷キャンパス
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] ゼニゴケから見えてきた栄養繁殖と腋芽発生の共通制御メカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会 シンポジウム
  • 発表場所: 明治大学・生田キャンパス
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
  • 招待講演
• [学会発表] ゼニゴケの栄養繁殖器官で発現するR2R3型MYB遺伝子の単離と機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塚本成幸、菅谷友美、大和勝幸、山口勝司、重信秀治、西浜竜一、七條千津子、久保浩義、河内孝之、深城英弘、三村徹郎、石崎公庸
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 明治大学・生田キャンパス
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] コケ植物配偶体における器官発生の分子遺伝学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石崎公庸
  • 学会等名: イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2014
  • 発表場所: 東京大学弥生講堂一条ホール
  • 年月日: 2014-07-11 – 2014-07-12
  • 招待講演
• [備考] 神戸大学ー石崎研究室ホームページ
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/fsci-ishizaki/