植物の環境感覚:刺激受容から細胞応答まで - 文部科学省 科学研究費補助金 新学術領域研究 平成22年度~26年度

A03 公募研究:『植物細胞場』解析技術開発

新規オーキシンレポーターによるオーキシン応答再編メカニズムの解明

研究代表者 綿引 雅昭 北海道大学大学院理学研究院・准教授 研究代表者ホームページ

研究概要

 植物が環境を感知した後,その情報を統合・伝達する結束点にオーキシン信号伝達経路がある。本研究の狙いは,植物細胞場で方向性と情報伝達量を併せ持つオーキシン応答を「オーキシン応答ベクトル」として時間的空間的に解明することである。そのためにオーキシン応答ベクトルを定義するアルゴリズムを見出し,オーキシン遺伝子発現のプロファイリング(将来予測)を行うための技術開発を本研究の第一目標とする。
 オーキシン応答の至適濃度と器官特異性の関係は,教科書等で紹介される一般的な知見であるが,その分子実体は未解明である。本研究では器官特異的な至適濃度をオーキシン応答機構の再編(記憶)として捉え,本新技術の適用によって分子実体を解明することが第2の目標である。
 早期オーキシン応答性遺伝子AUX/IAA19は外性オーキシンに素早く応答(20分程度)し,その発現変化が大きい特徴がある。オーキシン応答レポーターとして適切な性質を持つAUX/IAA19プロモーターレポーターを使い,昨年度まで本領域研究「発光を用いた植物環境センサーとイメージング技術の開発」において詳細なオーキシン応答を明らかにしてきた。その中で,オーキシン応答過程における応答能の再編が引き起こされていることがわかった。その生理学的意義について今年度以降明らかにし,オーキシン遺伝子発現のプロファイリング(将来予測)を行う予定である。また,器官特異的なオーキシン応答の至適濃度を決めている実体がオーキシン応答の再編による可能性があり,この点についても,器官形成時のオーキシン応答を中心に解析を進める。

図:概略図

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