Studies on the molecular mechanisms and evolution of the generation and transmission of action potential in plants

植物动作电位产生与传递的分子机制及演化研究

• 批准号: 21H04978
• 负责人: 長谷部 光泰
• 金额: $ 357.84万
• 依托单位: National Institute for Basic Biology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-05-18 至 2028-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04978/
• 关键词: 活動電位; カルシウム波; ハエトリソウ; オジギソウ; モウセンゴケ; カルシウムシグナル; 食虫植物; カルシウムイオンシグナル

1）形質転換実験体制の確立：すべての種について、1週間に1遺伝子(年間約40 遺伝子)の形質転換ができるような形質転換パイプラインを確立した。2）センサーラインの作成：モウセンゴケのカルシウムイオンセンサータンパク質R-GECO発現株を作出した。触毛先端への接触刺激、触毛切断による障害刺激で異なった速度と伝播経路のカルシウムイオン波が誘導されることを発見した。触毛運動に関わる可能性があるオーキシンの局在検出のため、DR5v2:GUS、R2D2を導入した形質転換株を作出開始した。細胞内pHを調べるため、pHRed、pHusion、pH-lemonを発現させる形質転換株を作成開始した。ハエトリソウについても、pHRedとGCaMP6fを同時発現させるコンストラクトの導入、オーキシンとpHセンサーの形質転換実験を開始した。3）チャネルロドプシンを用いた実験系の構築：モウセンゴケ、ハエトリソウにおいて、カルシウムイオン等の陽イオン透過チャネルとしてC1V1とXXM、塩化物イオンなどの陰イオン透過チャネルとしてACR1をモウセンゴケに導入する形質転換実験を開始した。4）活動電位発生伝搬関連因子候補の探索：［オジギソウ］ASLOB機能喪失体と野生型との比較トランスクリプトーム解析からASLOBによって転写制御される因子を探索し、ROSシグナルに関わる因子など、活動電位発生伝搬関連因子を特定した。［ハエトリソウ］従来の研究から、ハエトリソウの感覚毛で高発現することが報告されている７イオン透過チャネル遺伝子の遺伝子破壊用コンストラクト作成を開始した。精度の高いゲノム配列を得るため、Sequel IIeシステムによりリシーケンスを開始した。［モウセンゴケ］比較トランスクリプトーム、単一細胞トランスクリプトームを行い、候補遺伝子の探索を開始した。

1) The establishment of the physical and qualitative transformation system: the establishment of the physical and qualitative transformation system within one week (about 40 years). 2) The development of the R-GECO plant is described as follows: Contact stimulation at the tip of the contact hair, damage stimulation at the tip of the contact hair, speed of the contact hair, and wave induction at the tip of the contact hair The possibility of hair movement is discussed. DR5v2:GUS, R2D2 are introduced into the plant. pH regulation, pHRed, pHusion, pH-lemon development, and the initiation of cell transformation At the same time, pHRed and GCaMP6f were detected, and the physical transformation of the system was started. 3) The construction of the implementation system for the use of the community community: the establishment of the community, the establishment of the community. 4) Exploration of activity potential generation correlation factor candidates: []ASLOB loss of function and wild type comparison and analysis of ASLOB control factor exploration, ROS generation correlation factor, activity potential generation correlation factor specific. [] High precision, high precision. [] Compare categories, single cell categories, candidate categories, and start exploring.

项目成果

Plastic responses to environmental stimuli in carnivorous plants

食肉植物塑料对环境刺激的反应

• 发表时间: 2021
• 作者: Yokoo Shunpei;Edmund Eric;Morard Guillaume;Baron Marzena Anna;Boccato Silvia;Decremps Frederic;Hirose Kei;Pakhomova Anna;Antonangeli Daniele;長谷部光泰
• 通讯作者: 長谷部光泰

研究室web site

实验室网站

Wurzburg大学(ドイツ)

维尔茨堡大学（德国）

カルシウムシグナルを介した植物内・植物間情報伝達の可視化

通过钙信号实现植物内和植物间通讯的可视化

• 发表时间: 2022
• 作者: Yabuta Hikaru;Cody George D.;Engrand Cecile;Kebukawa Yoko;De Gregorio Bradley;Bonal Lydie;Remusat Laurent;Stroud Rhonda;Quirico Eric;Nittler Larry;Hashiguchi Minako;Komatsu Mutsumi et al.;椎木 弘;豊田正嗣
• 通讯作者: 豊田正嗣