2013 Fiscal Year Annual Research Report
植物の細胞機能や発生・分化における細胞壁多糖・糖タンパク質の機能の解明
| Project Area | Plant cell wall as information-processing system |
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| Project/Area Number |
24114006
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
佐藤 忍 筑波大学, 生命環境系, 教授 (70196236)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
円谷 陽一 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (10142233)
小竹 敬久 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (20334146)
岩井 宏暁 筑波大学, 生命環境系, 講師 (30375430)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 細胞壁 / 組織癒合 / 導管液 |
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| Research Abstract |
（1）組織癒合の解析：
初期から中期において，オーキシンおよびANAC071 （転写制御因子）によって発現が誘導される細胞壁関連遺伝子：傷ついたシロイヌナズナ花茎の組織癒合過程では，傷の上側に溜まったオーキシンによってオーキシン情報伝達因子（ARF6 とARF8）を介して誘導されたANAC071がXyloglucan endotransglucosylase/hydrolase (XTH20/XTH19)の遺伝子発現を誘導し，これらのXTHが髄の細胞分裂に必須であることを明らかにした（Plant Biotech. in press, 2014, Plant J. under revision：東北大・西谷・，横山との共同研究)。また，Fucosyltransferase (FUT3)もANAC071 によって発現が制御されることが判明し，現在，多重欠損変異体の作出を進めている。
初期から中期において，ジャスモン酸およびRAP2.6L（転写制御因子）によって発現が誘導される細胞壁関連遺伝子：Expansin (EXP10)の発現はジャスモン酸によって誘導され，ジャスモン酸合成酵素(DAD)の発現にはARF6 /ARF8を介したオーキシン情報伝達が必要であることが判明した（Plant Biotech. in press, 2014）。現在，Expansinの多重遺伝子抑制RNAi形質転換体の作出を進めている。また，RAP2.6L によって発現が誘導されると考えられるPolygalacturonase やリセプターキナーゼの多重欠損変異体の作出を進めている。
（2）器官間相互作用の解析：
シロイヌナズナにおいて地上部のジベレリンに応答して根で発現する遺伝子として鉄輸送関連遺伝子（IRT1, FRO2）（Plant Cell Physiol. in press, 2014））およびペプチドホルモン遺伝子（CLE6）を同定し，その発現制御機構を明らかにした（東北大・山口との共同研究）。さらに、根の中心柱で生産されたCLE6がおそらく導管液を介して地上部に輸送され，ジベレリンに応答した地上部の成長促進に寄与していることが明らかとなった（Plant J. in press, 2014：熊本大・澤との共同研究）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していた、組織癒合や導管液に関する論文を複数出版することができたので。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）組織癒合の解析：シロイヌナズナを用い、初期から中期および後期にかけて発現が誘導される細胞壁関連遺伝子の欠損変異体やRNAi形質転換体の解析を進め，細胞壁関連遺伝子が癒合に果たす役割を解明する。また今までの研究で，胚軸と茎（花茎）では異なる癒合プロセスが進行することが示唆されているので，胚軸および茎での癒合解析が可能なトマト等を用い，両器官での癒合時のGlycomics解析を進める。
（２）器官間相互作用の解析：冬季のポプラの導管液中で顕著に増加するタンパク質や糖質，カルシウム等に関連する遺伝子の発現制御機構および生理機能の解明を進める。
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[Journal Article] CLE6 expression recovers gibberellin deficiency to promote shoot growth in Arabidopsis2014
Author(s)
H. Bidadi, K. Matsuoka, K. Sage-Ono, J. Fukushima, W. Pitaksaringkarn, M. Asahina, S. Yamaguchi, S. Sawa, H. Fukuda, Y. Matsubayashi, M. Ono, S. Satoh
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Journal Title
The Plant Journal
Volume: 78
Pages: 241-252
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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