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乾燥地植物における花成因子COおよびFTを介した根系発達促進機構の解明

旱地植物开花因子CO和FT介导的根系发育促进机制的阐明

基本信息

批准号：
20K06687
负责人：
明石欣也
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tottori University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

水分欠乏は世界の植物生産性を律速する最大環境要因であり、地球上の植物種の大部分を占める中生植物は、乾燥ストレスへの暴露により組織成長が顕著に抑制される。水分欠乏下の植物は、高温・過剰照射光・過酸化など複合的な物理化学的ストレスを受けやすい。一方、アフリカ・カラハリ砂漠に自生する野生種スイカは、乾燥ストレス下で根の伸長を顕著に促進させ、深層土壌から水分獲得することで水分欠乏下での成長を維持する。この植物の比較トランスクリプトーム解析により見出された転写調節因子のCLCOL1遺伝子は、乾燥ストレス下での根端細胞の分裂を活性化し根系発達を促進させることが、毛状根スイカにおける遺伝子発現の抑制実験により示唆された。また、根系成長の栄養源となる有機窒素は、非タンパク質性アミノ酸であるシトルリンが窒素担体として地上部から転流されることで供給され、この窒素代謝には根系でのグローバルな転写調節が関与すること、そしてCLCOL1がその転写調節に関与することが示唆された。さらに、シトルリン類縁化合物の投与実験から、スイカの地上部では地下部の窒素栄養の要求量増大を反映してシトルリンの生合成が活性化されること、またこの活性化には地下部のみならず地上部の転写調節が大きく関与することが示唆された。さらに、野生種コムギやプロソピスなど、いくつかの乾燥耐性植物においても、上述の分子生理応答と類似した挙動が見られることを見出した。これらの結果は、乾燥耐性植物の乾燥ストレス耐性を担う根系成長が、その一次代謝および組織間連絡と密接に関連していることを示し、またこの機構に転写調節因子の進化が関与することを示唆するものであり、学術的な新奇性が高く興味深い。

Lack of water is the biggest environmental factor in the productivity of plants in the world and most of the plant species on the earth. The drying and drying of the mesophytes will expose the tissue growth and inhibit the growth of the mesophytes. The physical and chemical properties of plants under water shortage, high temperature, excessive irradiation, and over-acidification are combined. On one side, アフリカ・カラハリ sand desert にする wild species スイカは, dry ストレス下root の elongation It can promote the growth of deep soil and maintain the growth of deep soil due to lack of water.この Plant の comparison トランスクリプトーム analytic により见出された転WRITE regulating factor のCLCOL1 伝子は, dry ストレス下でのThe division of root end cells is activated, the growth of the root system is promoted, and the growth of hairy roots is suppressed.また, root growth nutrient source となるorganic acid は, non-タンパク qualitative アミノ acidであるシトルリンが suffocation element body として above ground から転流されることで supplyされ, この灮獮catabolism にはroot system でのグローバルな転WRITING REGULATORY GUARANTEED AND すること, そしてCLCOL1 がその転WRITING ADJUSTMENT に关 and することが Show instigation された. The dosage of さらに, シトルリン-like compounds and the の娟験から, スイカのではunderground parts have been increased, and the required amount of maintenance has been increased, reflecting the してシトルリンの生生がactivated されること, またこのactivated にはUnderground part のみならずAboveground の転WRITE ADJUSTMENT が大きく关 and することが Show唆された.さらに, wild species コムギやプロソピスなど, いくつかの drying-tolerant plant においても、The above mentioned molecular physiological responses are similar to した挙动が见られることを见出した.これらのfruit, drying-tolerant plant, drying-tolerant, root growth, primary metabolism, inter-tissue connection, close connection, and connection, していることをshows し, またこのorganization に転に転のvolution が国することを Show するものであり, なnovelty of academics が高くinteresting and deep い.

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ホモシトルリンに対するスイカ植物の生理および代謝応答

西瓜植株对高瓜氨酸的生理和代谢反应

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
山藤歩乃佳;明石欣也
通讯作者：
明石欣也

Agricultural Research Cooperation(スーダン)

农业研究合作（苏丹）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

IPB University(インドネシア)

IPB大学（印度尼西亚）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

IPB(インドネシア)

IPB（印度尼西亚）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Profiling Wheat (Triticum aestivum L.) Biochemical Responses to Heat Stress by Fourier Transform Infrared Spectroscopy.

通过傅里叶变换红外光谱分析小麦（Triticum aestivum L.）对热应激的生化反应。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Salma O. M. Osman;Abu Sefyan I. Saad;Shota Tadano;Yoshiki Takeda;Takafumi Konaka;Yuji Yamasaki;Izzat S. A. Tahir;Hisashi Tsujimoto and Kinya Akashi
通讯作者：
Hisashi Tsujimoto and Kinya Akashi