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2014 年度 実績報告書

1細胞ホルモン分析による植物環境応答の細胞レベルの解析

公募研究

研究領域植物の環境感覚:刺激受容から細胞応答まで
研究課題/領域番号 25120722
研究機関首都大学東京

研究代表者

小柴 共一  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (80117704)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード一細胞 / 植物環境応答 / ホルモン分析 / アブシジン酸 / オーキシン / ジャスモン酸
研究実績の概要

本新領域において、公募班として参加し、これまで主にアブシシン酸(ABA)の一細胞質量分析による定量法の検討を行ってきた。乾燥処理前後のソラマメの葉から調製した粗抽出液を一細胞から得たサンプルと仮定し、一細胞分析法と同様にnano-ESI tipを用いて直接的に質量分析を行った。その結果、一般的な精製サンプルのLC-MS/MS分析と同様に、nano-ESI tipを用いた直接的な質量分析法で、乾燥に応答したABA量の増加を検出可能であることが明らかになった。また、これまで用いてきた高質量分解能を持つFT型質量分析器Orbitrap Velos Proに比べ、四重極型質量分析器TQ5500(AB SCIEX)の方がABAの検出感度が高く、乾燥処理前後の葉から調製した粗抽出液の直接的質量分析によりLC-MS/MS分析と近い値でABAを検出することが可能であることが明らかになった。一方で、これまでに一細胞からのサンプリングが困難であったが、nano-ESI tipの先端を折り径を大きくすることで細胞内容物が詰まりにくくなり、また主要脈付近の表皮細胞から効率的にサンプリングが可能であることが分かった。そこで実際に、乾燥処理前後の葉から得た一細胞サンプルを用いてTQ5500による直接的質量分析を行った。その結果、期待した通り乾燥処理後の葉から得た一細胞サンプルにおいて、乾燥処理前に比べて高い値でABAが検出された。また、ジャスモノイルイソロイシン(JA-Ile)に関しても同様の検討を行い、傷害処理を与えた部位付近の一細胞において、処理前に比べて高い値のJA-Ileを検出可能であることが明らかになった。これらの結果の主な内容を、Plant Cell Physiol.誌の本新領域に関する特集号に投稿し採択された。

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。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Live single cell plant hormone analysis by video-mass spectrometry.2015

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, T., S. Miyakawa, T. Esaki, H. Mizuno, T. Masujima, T. Koshiba and M. Seo.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 56 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1093/pcp/pcv042

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Light-dependent control of redox balance and auxin biosynthesis in plants.2014

    • 著者名/発表者名
      Yokawa, K., T. Koshiba and F. Baluska
    • 雑誌名

      Plant Signal Behav.

      巻: 9 ページ: e29522

    • DOI

      org/10.4161/psb.29522

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 2,4-dichlorophenoxyacetic acid analog screened using a maize coleoptile system potentially inhibits indole-3-acetic acid influx in Arabidopsis thaliana.2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki H., N. Matano, T. Nishimura and T. Koshiba
    • 雑誌名

      Plant Signal Behav.

      巻: 9 ページ: e29077

    • DOI

      doi.org/10.4161/psb.29077

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blue-light regulation of ZmPHOT1 and ZmPHOT2 gene expression and the possible involvement of Zmphot1 in phototropism in maize coleoptiles.2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, H., A. Okamoto, A. Kojima, T. Nishimura, M. Takano, T. Kagawa, A. Kadota, T. Kanegae and T. Koshiba
    • 雑誌名

      Planta

      巻: 240 ページ: 251-261

    • DOI

      10.1007/s00425-014-2082-6

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] YUCASIN is a potent inhibitor of YUCCA(s), a key enzyme in auxin biosynthesis.2014

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, T., K. Hayashi, H. Suzuki, A. Gyohda, C. Takaoka, Y. Sakaguchi, S. Matsumoto, H. Kasahara, T. Sakai, J. Kato, Y. Kamiya and T. Koshiba
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 77 ページ: 352-366

    • DOI

      10.1111/tpj.12399

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Tip specific blue-light perception and IAA biosynthesis in maize coleoptiles; in relation to first positive phototropism.2015

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, H., Okamoto, T., Seo, M., Koshiba, T.
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing
    • 発表場所
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター、東京
    • 年月日
      2015-03-13 – 2015-03-15
  • [学会発表] A potent inhibitor of auxin biosynthesis, yucasin, exhibits sever IAA deficient effects in Arabidopsis and maize seedlings.2014

    • 著者名/発表者名
      Koshiba, T.
    • 学会等名
      XII France-Japan Workshop on Plant Science 2014
    • 発表場所
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター、東京
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-29
    • 招待講演
  • [学会発表] アブシシン酸(ABA)の一細胞定量分析法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      宮川慎也、清水崇史、升島努、小柴共一、瀬尾光範
    • 学会等名
      植物化学調節学会第49回大会
    • 発表場所
      京都大学、京都
    • 年月日
      2014-10-17 – 2014-10-19
  • [学会発表] トウモロコシ幼葉鞘の先端特異的な青色光受容と光屈曲におけるZmphot1の役割2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 洋弥,小柴 共一
    • 学会等名
      植物化学調節学会第49回大会
    • 発表場所
      京都大学、京都
    • 年月日
      2014-10-17 – 2014-10-17
  • [学会発表] A 2,4-D analog exhibits an inhibition on auxins influx in Arabidopsis thaliana.2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, H., Matano, N., Nishimura, T., Koshiba, T.
    • 学会等名
      The Plant Growth Regulation Society of America & The Japanese Society for Chemical Regulation of Plants
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-17
  • [学会発表] Tip specific photoperception causing phototropism in maize coleoptile.2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, H., Koshiba, T.
    • 学会等名
      Plant Biology 2014
    • 発表場所
      Portland,USA
    • 年月日
      2014-07-12 – 2014-07-16
  • [学会発表] YUCASIN is a potent inhibitor of auxin biosynthesis in plants.2014

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, T., Hayashi, K., Suzuki, H., Koshiba, T.
    • 学会等名
      Plant Biology 2014
    • 発表場所
      Portland, USA
    • 年月日
      2014-07-12 – 2014-07-16
  • [図書] Abscisic Acid: Metabolism, Transport and Signaling2014

    • 著者名/発表者名
      Endo, A., M. Okamoto and T. Koshiba
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2016-06-01  

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