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2015 年度 実施状況報告書

重力に応答する植物ホルモン動態からみた植物重力応答反応の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 26506018
研究機関大阪府立大学

研究代表者

上田 純一  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (40109872)

研究分担者 上田 英二  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20160161) [辞退]
岡 真理子  鳥取大学, 農学部, 准教授 (20324999)
長谷川 宏司  筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 名誉教授 (70094167)
繁森 英幸  筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 教授 (70202108)
宮本 健助  大阪府立大学, 高等教育推進機構, 教授 (10209942)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード国際情報交換 / 植物 / 重力応答 / オーキシン / 極性移動 / 遺伝子発現 / 抗体 / 免疫組織学
研究実績の概要

研究計画に従い、重力刺激を変化させた場合の黄化エンドウならびに黄化トウモロコシ芽生え各器官におけるオーキシン極性移動関連遺伝子発現を調べた結果、オーキシンの細胞内への取込に関与する分子をコードしている遺伝子の発現はほとんど影響を受けないものの、オーキシンを細胞外へ排出する分子をコードしている遺伝子の発現は大きく影響を受けることが示された。さらに特にオーキシンの細胞外への排出を司る分子に対する抗体を作成し、免疫組織化学的にこの分子を検出する手法を確立した。一方、黄化エンドウ芽生えを対象として、重力刺激によって誘導される成長阻害物質を探索した結果、β-(isoxazolin-5-on-2yl)-alanineが黄化エンドウ芽生えの重力応答に関係していることが示唆された。オーキシン極性移動関連遺伝子発現ならびにその産物を検出する手法が確立できたので、国際宇宙ステーションにおける次期植物宇宙実験に適用することが可能となった。なお、2016年3月下旬から4月上旬にかけて、米国フロリダ州オランドのNASAにおいて、次期植物宇宙実験の準備を行った。

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

オーキシン極性移動関連遺伝子発現の定量手法ならびにその産物に対する抗体を用いた免疫組織化学的手法を確立するとともに、米国において国際宇宙ステーションにおける次期植物宇宙実験の準備を行うことができた。一方、黄化エンドウ芽生えを対象として、重力刺激によって誘導される成長阻害物質を探索した結果、β-(isoxazolin-5-on-2yl)-alanineが黄化エンドウ芽生えの重力応答に関係していることが示唆された。

今後の研究の推進方策

当初の研究計画に従って着実に研究成果を上げることが出来るようにする。特に2016年度後半に国際宇宙ステーションにおける次期植物宇宙実験サンプルが回収される予定であるので、当該サンプルの解析に全力をあげる。また、重力刺激によって誘導される成長制御物質の探索を継続するとともに、これからの化合物のオーキシン極性移動に対する影響を精査する。

次年度使用額が生じた理由

2015年度実施予定であった国際宇宙ステーションにおける次期植物宇宙実験の実施が2016年度以降に延期されたため、それに合わせた地上予備実験の実施を遅延したため。

次年度使用額の使用計画

次期植物宇宙実験のための地上予備実験、特にオーキシン極性移動関連遺伝子発現解析ならびにその産物解析のための免疫組織化学的実験に使用する。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Auxin effectively induces the formation of the secondary abscission in Bryophyllum calycinum Salisb.2016

    • 著者名/発表者名
      Marian Saniewski, Justyna Goraj-Koniarska, Eleonora Gabryszewska, Kensuke Miyamoto, Junichi Ueda
    • 雑誌名

      Acta Agrobotanica

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      https://pbsociety.org.pl/journals/index.php/aa

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 植物の成長戦略と重力 -自発的形態形成と頂芽優勢の観点から-2016

    • 著者名/発表者名
      宮本健助、岡真理子、上田英二、上田 純一
    • 雑誌名

      Space Utiliz Res

      巻: 30 ページ: 印刷中

    • DOI

      http://www.isas.jaxa.jp/j/researchers/symp/index_riyo.shtml

  • [学会発表] 宇宙で植物を育てるー宇宙基地における植物栽培を目指してー2016

    • 著者名/発表者名
      上田純一
    • 学会等名
      関西宇宙イニシアティブ 第51回KaSpIセミナー
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 黄化トウモロコシ芽生えにおけるオーキシン極性移動と重力応答反応2016

    • 著者名/発表者名
      林直哉、宮本健助、上田英二、上田純一、岡真理子
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [学会発表] 植物の成長戦略と重力 -自発的形態形成と頂芽優勢の観点から-2016

    • 著者名/発表者名
      宮本健助、岡真理子、上田英二、上田純一
    • 学会等名
      第29回宇宙環境利用シンポジウム
    • 発表場所
      JAXA(相模原市)
    • 年月日
      2016-01-19 – 2016-01-20
  • [学会発表] Studies on gravity-controlled growth and development in plants using true microgravity conditions on the Japanese experiment module “Kibo” in the internal space station (Auxin Transport)2016

    • 著者名/発表者名
      Junichi Ueda
    • 学会等名
      Joint CSA/ESA/JAXA/NASA ISS Increments 47&48 Science Symposium
    • 発表場所
      JAXA(つくば市)
    • 年月日
      2016-01-19
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] オーキシン極性移動関連遺伝子発現に対する重力の影響2015

    • 著者名/発表者名
      林直哉、宮本健助、上田英二、上田純一、鎌田源司、東端晃、岡真理子
    • 学会等名
      第29回日本宇宙生物科学会
    • 発表場所
      帝京大学(東京都)
    • 年月日
      2015-09-26 – 2015-09-27
  • [学会発表] 黄化エンドウ芽生え上胚軸の成長・発達およびオーキシン極性移動に対する過重力刺激の影響2015

    • 著者名/発表者名
      村山忠隆、上田英二、上田純一、宮本健助
    • 学会等名
      第29回日本宇宙生物科学会
    • 発表場所
      帝京大学(東京都)
    • 年月日
      2015-09-26 – 2015-09-27
  • [学会発表] 植物の重力応答反応 -特にオーキシン極性移動の観点から-2015

    • 著者名/発表者名
      上田純一
    • 学会等名
      第29回日本宇宙生物科学会
    • 発表場所
      帝京大学(東京都)
    • 年月日
      2015-09-26 – 2015-09-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 黄化エンドウ芽生え上胚軸の成長・発達、およびオーキシン極性移動に対する過重力の影響2015

    • 著者名/発表者名
      村山忠隆、上田英二、上田純一、宮本健助
    • 学会等名
      第5回植物生理化学会シンポジウム
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-12
  • [学会発表] 黄化エンドウ芽生え上胚軸鉤状部の成長・発達に対する重力の影響 -オーキシン極性移動およびエチレンの関与-2015

    • 著者名/発表者名
      山﨑隆弘、上田英二、上田純一、宮本健助
    • 学会等名
      第5回植物生理化学会シンポジウム
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-12
  • [学会発表] 黄化エンドウ上胚軸の重力屈性制御に関わる生長調節物質の探索:重力応答突然変異体ageotropumを用いた解析2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川剛, 小出麻友美, 繁森英幸, 長谷川宏司, 上田純一, 宮本健助
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2015-09-06 – 2015-09-08
  • [学会発表] 宇宙で植物を育てると・・・2015

    • 著者名/発表者名
      上田純一
    • 学会等名
      七夕講演会・観望会
    • 発表場所
      大阪府立大学(堺市)
    • 年月日
      2015-07-06
    • 招待講演
  • [図書] 「教え人」「学び人」のコミュニケーション2016

    • 著者名/発表者名
      上田純一(長谷川宏司編著)
    • 総ページ数
      187
    • 出版者
      株式会社大学教育出版

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公開日: 2017-01-06  

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