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2018 年度 実績報告書

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), 客員教授 (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, 生命環境系(名誉教授), 名誉教授 (70094167)
繁森 英幸  筑波大学, 生命環境系, 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 – 2019-03-31
キーワード植物 / 重力応答 / 植物ホルモン動態 / オーキシン極性移動 / 遺伝子発現 / 免疫組織化学 / 抗体 / 国際情報交換
研究実績の概要

国際宇宙ステーションを利用した植物宇宙実験「Auxin Transport」の実施計画に基づき、今年度は、HPLC/MS/MS法によって黄化エンドウおよび黄化トウモロコシの宇宙実験サンプル、地上対照実験サンプルの内生植物ホルモン類の同定、定量を行い、宇宙微小重力環境における成長、発達とその姿勢制御に対する役割を検討した。その結果、極めて限られた宇宙実験サンプルであったものの、黄化エンドウ芽生えでは、先端鉤状部、子葉側および反子葉側上胚軸、根端において、また、黄化トウモロコシ芽生えでは、幼葉鞘先端部および基部、中胚軸、根端において、活性型ジベレリン(GA1)、インドール酢酸(IAA)およびその結合型(IAA-Asp)、アブシジン酸(ABA)、サリチル酸(SA)、ジャスモン差(JA)およびその結合型(JA-Ile)ならびにゼアチン(Z)およびゼアチンリボシド(ZR)をはじめとする11種類のサイトカイニン類の同定、定量に成功した。黄化エンドウ芽生えにおいては、宇宙微小重力環境下においてオーキシン極性移動阻害剤(TIBA)存在下で育てた芽生え各器官についても同様の分析を行った。内生植物ホルモン類の定量結果に基づき、宇宙微小重力環境下における植物の姿勢制御機構を植物ホルモン動態の側面より解析した。過去4ヶ年で得られた結果と今年度で得られた結果とから、宇宙微小重力環境下においては、植物は茎におけるオーキシン極性移動ならびにオーキシンレベルが低下することによって、また、オーキシン極性移動関連分子の細胞内局在とその配向が変化することによって地上および宇宙1g重力環境下とは異なる形態、すなわち自発的形態形成をとることが明らかとなった。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] NASA(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      NASA
  • [国際共同研究] Research Institute of Horticulture(ポーランド)

    • 国名
      ポーランド
    • 外国機関名
      Research Institute of Horticulture
  • [雑誌論文] Polar auxin transport is essential to maintain growth and development of etiolated pea and maize seedlings on 1 g conditions: Relevance to the International Space Station experiment2019

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Miyamoto, Akinori Inui, Eiji Uheda, Mariko Oka, Motoshi Kamada, Chiaki Yamazaki, Toru Shimazu, Haruo Kasahara, Hiromi Sano, Tomomi Suzuki, Akira Higashibata, Junichi Ueda
    • 雑誌名

      Life Sciences in Space Research

      巻: 20 ページ: 1-11

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.lssr.2018.11.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of dehydrocostus lactone, a naturally occurring inhibitor of polar auxin transport, on epicotyl growth and auxin dynamics in etiolated Pisum sativum seedlings2019

    • 著者名/発表者名
      Yuta Toda, Kazuho Okada, Junichi Ueda, Kensuke Miyamoto
    • 雑誌名

      Acta Agrobotanica

      巻: - ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gummosis in petioles of culinary rhubarb (Rheum rhabarbarum L.) : Relevance to methyl jasmonate as its key chemical compound and chemical composition of gum polysaccharides2018

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

      Acta Physiologiae Plantarum

      巻: - ページ: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s11738-018-2609-8

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Regulation of asymmetric polar auxin transport by PsPIN1 in endodermal tissues of etiolated Pisum sativum epicotyls: Focus on immunohistochemical analyses2018

    • 著者名/発表者名
      Motoshi Kamada, Kensuke Miyamoto, Mariko Oka, Junichi Ueda, Akira Higashibata
    • 雑誌名

      Journal of Plant Reserach

      巻: 131 ページ: 681-692

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s10265-018-1031-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Procedures for chemical fixation in immunohistochemical analyses of PIN proteins regulating polar auxin transport: Relevance to spaceflight experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Motoshi Kamada, Kensuke Miyamoto, Mariko Oka, Eiji Uheda, Junichi Ueda, Akira Higashibata
    • 雑誌名

      Life Sciences in Space Research

      巻: 18 ページ: 42-51

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.lssr.2018.05.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epinasty and/or hyponasty, and petiole growth in Bryophyllum calycinum: Focus on the interaction of indole-3-acetic acid and methyl jasmonate2018

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

      Acta Biologica Cracoviensia series Botanica

      巻: 60(1) ページ: 73-81

    • DOI

      DOI:10.24425/118049

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Petiole bending in detached leaves of Bryophyllum calycinum: Relevance to polar auxin transport in petioles2018

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

      Acta Biologica Cracoviensia series Botanica

      巻: 60(2) ページ: 25-33

    • DOI

      DOI:10.24425/118056

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Polar auxin transport is essential to maintain growth and development of etiolated pea seedlings on 1 g conditions: Relevance to the International Space Station experiment2019

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Miyamoto, Akinori Inui, Eiji Uheda, Mariko Oka, Motoshi Kamada, Chiaki Yamazaki, Toru Shimazu, Haruo Kasahara, Hiromi Sano, Tomomi Suzuki, Akira Higashibata, Junichi Ueda
    • 学会等名
      日本植物生理学会
  • [学会発表] Auxin Transport space experiment on the Japanese Experiment Module “Kibo” in the Internal Space Station2018

    • 著者名/発表者名
      Junichi Ueda
    • 学会等名
      Invited lectures in the Research Institute of Horticulture, Skierniewice, Poland
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Auxin Transport space experiment on the Japanese Experiment Module “Kibo” in the Internal Space Station2018

    • 著者名/発表者名
      Junichi Ueda
    • 学会等名
      Invited lectures in Franciszek Gorski Institute of Plant Physiology of the Polish Academy of Sciences, Krakow, Poland
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gummosis in petioles of culinary rhubarb (Rheum rhabarbarum L.) : Relevance to methyl jasmonate as its key chemical compound and chemical composition of gum polysaccharides2018

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Miyamoto, Justyna Goraj-Koniarska, Mariko Oka, Junichi Ueda, Marian Saniewski
    • 学会等名
      日本植物生理学会
  • [学会発表] Auxin Transport宇宙実験:(1)宇宙実験に至る経緯、背景および実験概要2018

    • 著者名/発表者名
      東端 晃,嶋津 徹,宮本 健助,上田 英二,岡 真理子,鎌田 源司,山崎 千秋,笠原 春夫,佐野 ひろ美,鈴木 智美,上田 純一
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会
  • [学会発表] Auxin Transport 宇宙実験:(2)宇宙微小重力環境下で生育させた黄化エンドウ芽生えおよび黄化トウモロコシ芽生えの成長とオーキシン極性移動2018

    • 著者名/発表者名
      宮本 健助, 乾 暉昇,上田 英二, 岡 真理子, 鎌田 源司, 山崎 千秋, 嶋津 徹, 笠原 春夫, 佐野 ひろ美, 鈴木 智美, 東端 晃, 上田 純一
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会
  • [学会発表] Auxin Transport宇宙実験:(3)エンドウおよびトウモロコシ黄化芽生えにおけるオーキシン極性移動関連遺伝子の発現とその産物の細胞内局在に対する宇宙微小重力環境の影響2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田 源司,岡 真理子,井上 理子,藤高 弥生,山崎 千秋,嶋津 徹,佐野 ひろ美, 笠原 春夫,鈴木 智美,東端 晃,上田 英二,宮本 健助,上田 純一
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会
  • [学会発表] α-メチレン-γ-ラクトン構造を有するゲルマクラン型セスキテルペンラクトンであるデヒドロコスタスラクトンの茎成長抑制機構2018

    • 著者名/発表者名
      戸田雄太、岡田一穂、上田純一、宮本健助
    • 学会等名
      植物化学調節学会
  • [学会発表] 植物の“知恵”の謎解き:植物の運動・重力屈性2018

    • 著者名/発表者名
      上田純一
    • 学会等名
      植物生理化学会
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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