著者

宮城 敦子 川合 真紀 内宮 博文

出版者

日本植物生理学会

雑誌

日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 第52回日本植物生理学会年会要旨集

巻号頁・発行日

pp.0657, 2011 (Released:2011-12-02)

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タデ科植物であるエゾノギシギシは葉にシュウ酸を高蓄積する多年生草本である。その一方で、そのシュウ酸蓄積機構に関する知見は少ない。当研究室におけるメタボローム解析の結果から、葉のシュウ酸の蓄積量とシュウ酸前駆物質(クエン酸、アスコルビン酸)との間に高い正の相関があること、茎の炭素化合物が葉のシュウ酸合成に影響を及ぼすことが示された(Miyagi et al, Metabolomics, 2010a, b)。そこで、本研究では茎の炭素源が葉のシュウ酸蓄積に及ぼす影響を調べるために13CO2を用いたトレーサー実験を行った。すなわち、13CO2処理した植物における13C-シュウ酸とその周辺代謝物の濃度をCE-MSで測定した。その結果13C-シュウ酸が葉に高蓄積すること、茎では13C-クエン酸等の濃度が減少する一方で新生葉のシュウ酸合成に茎の炭素化合物が使用されることが示された。さらに、高CO2がシュウ酸等の代謝物に及ぼす影響を調べるため、1000 ppm CO2および栄養塩処理個体の代謝物解析を行った。その結果、葉では栄養塩処理によって主にアミノ酸の濃度が増加するのに対し、CO2処理により有機酸が増加した。一方、CO2と栄養塩を同時に処理した個体にシュウ酸濃度の増加が見られ、バイオマス量が著しく増加した。

著者

浅野 尚人 戸城 達也 神澤 信行

出版者

日本植物生理学会

雑誌

日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 第52回日本植物生理学会年会要旨集

巻号頁・発行日

pp.0902, 2011 (Released:2011-12-02)

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オジギソウは熱や接触に応答し、屈曲運動を行う。この運動には水の移動が関与しており、主葉枕下部から急激に水が放出され膨圧が低下することで屈曲運動が起こると考えられている。このような素早い水の移動にはアクアポリンの関与が考えられた。当研究室では計7種のPIPアイソフォームが単離されており、それぞれの水透過性が測定されている。運動細胞で発現、機能しているPIP遺伝子を特定するために実生オジギソウの各部位からcDNAプールを作製し、real-time PCR及び半定量的PCRによって発現量の解析を行った。その結果、主葉枕にはPIP2;2、PIP2;3遺伝子が発現していることが示唆された。さらに、主葉枕を下部と上部に分割して解析した結果、PIP2;2遺伝子が下部に多く発現していた。屈曲運動は接触して数秒で反応することから、PIPのリン酸化及び脱リン酸化による活性制御が考えられ、本研究ではこれらの阻害剤を用いて機能解析を行った。結果、PIP2;2は脱リン酸化阻害剤により水透過性が向上した。リン酸化される個所として、他の植物同様PIP2;2 にはC末端にPKCリン酸化モチーフが保存されている。そのため、PKCによる活性への影響を観察するために変異体を作製した。その結果PIP2;2の3つのリン酸化モチーフは全てPKCのリン酸化による活性調節を受けていることが示唆された。

著者

沼田 光紗 下嶋 美恵 都築 朋 木下 俊則 太田 啓之

出版者

日本植物生理学会

雑誌

日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 第52回日本植物生理学会年会要旨集

巻号頁・発行日

pp.0713, 2011 (Released:2011-12-02)

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Phosphatidate phosphohydrolase 1/2 (PAH1/2)はphosphatidic acid (PA)を脱リン酸化しdiacylglycerolを生成する可溶性型のホスファチジン酸ホスファターゼであり、脂質の代謝において重要な役割を果たしている。pah1pah2二重変異体では、phosphatidylcholine、phosphatidylethanolamine、PAといったリン脂質が増加する (Nakamura et al. 2009 PNAS)。PAは脂質代謝において中心的な役割を果たす代謝中間体であり、高等植物ではストレス応答にかかわるabscisic acid(ABA)のシグナル伝達物質としても重要であることが知られている。 そこで本研究ではPAH欠損変異体を用いて、ABAに関与する様々なストレス応答の解析を行った。その結果、pah1pah2ではABA濃度依存的に、野生株に比べ著しく発芽率が低下し、少なくとも発芽においてpah1pah2はABA高感受性であることが明らかになった。しかしその一方で、ABA感受性について葉の気孔開口阻害についても調べたが、pah1pah2と野生株では差が見られなかった。したがって、ABAシグナル伝達を介したストレス応答におけるPAHの役割は、種子発芽時と葉の気孔閉鎖においては異なることが示唆された。

著者

渡辺 明夫 百目木 幸枝 軸丸 裕介 笠原 博幸 神谷 勇治 佐藤 奈美子 高橋 秀和 櫻井 健二 赤木 宏守

出版者

日本植物生理学会

雑誌

日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 第52回日本植物生理学会年会要旨集

巻号頁・発行日

pp.0053, 2011 (Released:2011-12-02)

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多くの植物種では頂芽の成長が優先され側芽の成長が抑えられる頂芽優勢と呼ばれる機構が働き、全体の草型が制御される。私たちは主茎や側枝が長期間伸長を続け、最終的に鳥の巣のような姿となるシロイヌナズナ変異体を見いだした。解析の結果、この独特の草姿は、全ての枝の茎が頂芽優勢による抑制をのがれ長期間伸長を続けることに主な原因があり、一枝当りの分枝数は極端には増加していないことが分かった。頂芽優勢を免れて全ての茎が伸長を続ける表現型は単一の劣性変異に起因していたため、この原因変異をnoah (no apical dominance in branch hierarchy)と名付け、noah変異体の特異な草姿形成機構の解明を試みた。 主茎や側枝の伸長を詳細に調べた結果、WTの茎では茎頂から約1.5 cmほど下部を中心に幅広い領域が伸長していたのに対し、noah変異体の茎では茎頂から約0.5 cm以内の狭い領域のみが伸長していた。茎の細胞伸長が茎中を極性輸送されるオーキシンにより引き起こされると考えると、上記の結果は変異体の茎中のオーキシン分布が著しく変化していることを意味していた。そこでオーキシン濃度を詳細に測定した結果、変異体の茎のオーキシン分布はWTのものと著しく異なっていた。このため、noah変異体では茎中のオーキシンの極性輸送が著しく撹乱されていることが推察された。

著者

横正 健剛 山地 直樹 馬 建鋒

出版者

日本植物生理学会

雑誌

日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 第52回日本植物生理学会年会要旨集

巻号頁・発行日

pp.0960, 2011 (Released:2011-12-02)

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ソバはアルミニウム(Al)耐性が強いだけではなく、地上部に高濃度のAlを集積する。生理学的な解析から、ソバはAlに応答し根からシュウ酸を分泌し、地上部ではAlをシュウ酸との錯体で液胞に隔離することが明らかとなっている。これらの過程には多くのトランスポーターの関与が考えられるが未だ同定されていない。私たちはソバのAl耐性及び集積の分子機構を網羅的に解析するために、Alで処理したソバの根からRNAを抽出し次世代シークエンサーを用いてEST解析を行った。均一化したcDNAライブラリーから遺伝子配列の決定を行い約10万のコンティグを作成した。また、均一化していないcDNAライブラリーを用いたショートリード解析から発現量の測定を行った。本研究では、トランスポーター候補遺伝子の中で発現上位にあるFeIREG2についてその全長の単離と機能解析を行った。RACE法を用いて完全長cDNAを単離したところ、FeIREG2はシロイヌナズナのFeとCo、Niの排出トランスポーターAtIREG2とアミノ酸レベルで約60%の相同性を示した。FeIREG2は根で発現し、Al処理6時間後には約20倍に増加していた。この遺伝子とGFPの融合遺伝子をタマネギ表皮細胞に発現させたところ、液胞膜に局在していた。これらのことからFeIREG2はAlの液胞への隔離に関与している可能性が考えられ、更なる解析を進めている。

著者

新岡 祥平 香取 拓 坂田 洋一 林 隆久 井内 聖 小林 正智 太治 輝昭

出版者

日本植物生理学会

雑誌

日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 第52回日本植物生理学会年会要旨集

巻号頁・発行日

pp.0438, 2011 (Released:2011-12-02)

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セシウム(Cs)はカリウム(K)と化学的に類似しており、同様の経路を通り植物体に吸収され、微量で植物体に毒性を示す事が知られている。モデル植物Arabidopsis thalianaは世界中で1000種以上のaccessions(エコタイプ)が存在する。accessions間では百塩基に一塩基しか違いがないにも関わらず、形態形成やストレス耐性等に大きなバリエーションがあることが知られている。そこで本研究では、354種のaccessionsを用いてCs耐性評価を行った。その結果、実験系統Col-0と比較して顕著な耐性を示すCs耐性系統と、逆に高感受性を示すCs高感受性系統を見出した。Csストレス下における地上部のCs蓄積量を測定した結果、Cs耐性系統のCvi-0がCsを低蓄積している事が明らかとなった。