植物の形態形成を司る転写制御ネットワークの解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26291064
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 杉本 慶子 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (30455349)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 植物ホルモン・成長生理・全能性 / 細胞分化 / 細胞周期 / 遺伝子発現調節 / 発生遺伝

研究実績の概要

多細胞生物の器官が継続的に成長し、形態形成を進めるためには、細胞の増殖と分化、成熟のバランスが協調的に制御される必要がある。植物のメリステムでは細胞が増殖期を経て分化を開始し、やがて成熟するが、この過程を制御する分子機構には未解明の点が多い。細胞増殖期から分化、成熟期への移行には転写制御因子による大規模な遺伝子発現変動が関与する可能性が示唆されているが、その制御機構の解明は遅れている。我々は最近シロイヌナズナの新規変異体スクリーニングからこれらの移行過程を制御する転写因子を多数同定しており、本研究ではこれらの転写因子の下流標的遺伝子を網羅的に決定し、機能解析を進めることによって、植物の細胞増殖と分化、成熟のバランスを調節する新規転写制御ネットワークの解明を目指す。今年度は植物に特有なDOF型転写因子をコードするOBP4に関する研究を進め、OBP4の発現がストレスホルモンのひとつであるABAによって誘導されること、またOBP4が細胞伸長を負に制御することを発見した (Plant Physiol, 2017)。また誘導型のOBP4過剰発現体を用いたRNAseq解析を行い、OBP4に依存して発現量が変化する遺伝子をゲノムワイドに同定した。特に根毛細胞に注目した解析を進め、OBP4が根毛成長の鍵制御因子であるRSL2遺伝子の発現を抑制することによって根毛の細胞成長を停止させることを見いだした(Plant Physiol, 2017)。

現在までの達成度 (段落)

28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

28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

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] ABA Suppresses Root Hair Growth via the OBP4 Transcriptional Regulator. (2017)
  • 著者名/発表者名: Rymen B, Kawamura A, Schalfer S, Breuer C, Iwase A, Shibata M, Ikeda M, Mitsuda N, Koncz C, Ohme-Takagi M, Matsui M, Sugimoto K
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 173 ページ: 1750-1762
  • DOI: 10.1104/pp.16.01945
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Shoot Removal Induces Chloroplast Development in Roots via Cytokinin Signaling. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi K, Ohnishi A, Sasaki D, Fujii S, Iwase A, Sugimoto K, Masuda T, Wada H.
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 173(4) ページ: 2340-2355
  • DOI: 10.1104/pp.16.01368
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular networks orchestrating plant cell growth. (2017)
  • 著者名/発表者名: Franciosini A, Rymen B, Shibata M, Sugimoto K.
  • 雑誌名: Curr Opin Plant Biol 巻: 35 ページ: 98-104
  • DOI: 10.1016/j.pbi.2016.11.010
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The plant-specific CDKB1-CYCB1 complex mediates homologous recombination repair in Arabidopsis. (2016)
  • 著者名/発表者名: 11.Weimer AK, Biedermann S, Harashima H, Roodbarkelari F, Takahashi N, Foreman J, Guan Y, Pochon G, Heese M, Van Damme D, Sugimoto K, Koncz C, Doerner P, Umeda M, Schnittger A.
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 35(19) ページ: 2068-2086
  • DOI: 10.15252/embj.201593083
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] SUPPRESSOR OF PHYTOCHROME B4-#3 represses genes associated with auxin signaling to modulate hypocotyl growth. (2016)
  • 著者名/発表者名: Favero DS, Jacques CN, Iwase A, Le KN, Zhao J, Sugimoto K, Neff MM.
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 171(4) ページ: 2701-2716
  • DOI: 10.1104/pp.16.00405
  • 査読あり
• [雑誌論文] TDM1 regulation determines the number of meiotic divisions. (2016)
  • 著者名/発表者名: Cifuentes M, Jolivet S, Cromer L, Harashima H, Bulankova P, Renne C, Crismani W, Nomura Y, Nakagami H, Sugimoto K, Schnittger A, Riha K, Mercier R.
  • 雑誌名: PLoS Genet 巻: 12(2) ページ: e1005856
  • DOI: 10.1104/pp.16.00405
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Two transcription factors govern root hair growth in Arabidopsis (2017)
  • 著者名/発表者名: Shibata M, Breuer C,Kawamura A, Rymen B, Watt L, Clark N, Braidwood L, Sozzani R, Benfey P, Sugimoto K
  • 学会等名: 第58回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島大学、鹿児島県
  • 年月日: 2017-03-16 – 2017-03-18
• [学会発表] A trihelix transcription factor GTL1 regulates root hair development in Arabidopsis (2016)
  • 著者名/発表者名: Shibata M, Breuer C,Kawamura A, Rymen B, Watt L, Clark N, Braidwood L, Sozzani R, Benfey P, Sugimoto K
  • 学会等名: Latest Advances in Plant Development & Environmental Response, CSH Conferences Asia
  • 発表場所: 淡路夢舞台、兵庫県淡路市
  • 年月日: 2016-11-29 – 2016-12-02
  • 国際学会
• [備考] Cell Function Research Team
  • URL: http://cellfunction.riken.jp/