植物の熱産生を誘発する環境シグナル受容・伝達機構と適応進化プロセスの解明

阐明环境信号接收和传输机制以及诱导植物产热的适应性进化过程

基本信息

批准号：
20H02917
负责人：
稲葉靖子
金额：
$ 11.23万
依托单位：
University of Miyazaki
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

一部の原始的な種子植物には、「光や温度などの環境シグナルを受容して生体内で発熱を誘導する機構」が内在している。発熱植物の大部分はソテツ（裸子植物）とサトイモ科植物（被子植物）が占め、これらの植物はシアン耐性呼吸酵素AOXと呼吸鎖を連携させて発熱を誘導する。しかしながら、AOXはミトコンドリア内膜の内側に埋め込まれた膜タンパク質であり、環境シグナルと熱産生をつなぐ機構は依然として不明である。そこで本研究では、ソテツおよびサトイモ科植物などの主要な発熱植物および発熱形質の異なる近縁属/種を用いて、分子機構と進化プロセスの両面から植物の発熱を誘導する機構の全容解明を目指す。3年目の今年度は、生物系統地理学研究で汎用される生態ニッチモデリングにより、発熱性を持つザゼンソウ（Symplocarpus renifolius）と発熱性がない/微弱なヒメザゼンソウ(S. nipponicus)の過去から現在までの地理的分布および葉緑体DNA・核DNAの系統解析による集団構造を比較から、ザゼンソウの発熱が低温での生存に有利に働いたのかを検証した。その結果、最終氷期において、ヒメザゼンソウの分布は減少し、ザゼンソウの分布は拡大したことが明らかとなった。また、当該2種の集団構造は遺伝的に分節化されており、ザゼンソウの遺伝的多様性はヒメザゼンソウのそれよりも高いことが示された。本研究の結果は、ザゼンソウの花弁の温度上昇が氷河期における分布の拡大に寄与し、寒冷適応による遺伝的多様性が増加したことを示唆するものである。上記の研究と並行して、文部科学省科学研究費助成事業の学術変革領域研究『先進ゲノム支援』と共同で、ザゼンソウおよびヒメザゼンソウ等のゲノム解析研究を推進して、ザゼンソウの新規ゲノム解析およびヒメザゼンソウの全ゲノム再シーケンス解析を行った。

一些原始种子植物具有固有的机制，该机制接受环境信号，例如光和温度，以诱导体内热量产生。大多数发烧植物是苏铁（裸子植物）和萨拉西亚植物（血管），这些植物与耐氰基抗性呼吸酶AOX和呼吸链一起诱发发烧。然而，AOX是一种嵌入线粒体内膜内部的膜蛋白，将环境信号与热发生联系起来的机制仍然未知。因此，在这项研究中，我们旨在使用主要的热原发生植物（例如cycads and Cycads and Salmonaceae植物）以及不同热性状的不同相关的属/物种，从分子机制和进化过程中诱导植物的热量的全部程度。在今年的第三年中，我们比较了热源性症状（Renifolius symplocarpus renifolius）的地理分布以及从过去到现在的从过去到现在的非热/略微热原症状（Nipponicus），以及使用生态NICHE的生物学拟合症状的症状，以及使用生态学的pphyl，以及核DNA系统的种群结构，是否具有生态NICHEN的症状，该症状是否具有症状。在低温下生存有优势。 As a result, it was revealed that the distribution of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus lily of the sinus Furthermore, the population两种物种的结构是遗传分段的，结果表明，窦百合的遗传多样性高于窦百合的遗传多样性。这项研究的结果表明，鼻窦百合的花瓣的温度升高有助于冰河时代的分布扩展，并且由于冷适应性的遗传多样性增加。与上述研究同时，我们促进了Zazensou和Zazensou的基因组分析研究，例如Zazensou和Zazensou的新基因组分析，并进行了新颖的基因组分析以及对Zazensou和Zazensou的整个基因组重新陈述分析，以及Zazensou的整个基因组重新配置分析。

项目成果

期刊论文数量（23）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Modified SDS-LiCl法を用いたバラ(Rosa x hybrida)の花由来RNA調整法の検討

使用改进的 SDS-LiCl 法研究玫瑰花 (Rosa x Hydrada) 来源的 RNA 制备方法

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
内徳聖;高倉梨央;稲葉丈人;稲葉靖子
通讯作者：
稲葉靖子

発熱期ザゼンソウで発現する糖輸送体（SrSWEET）の局在と機能の解析

发热期坐禅庄表达的糖转运蛋白（SrSWEET）的定位和功能分析

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
大坪雅;塩田拓也;稲葉丈人;稲葉靖子
通讯作者：
稲葉靖子

Establishing an efficient protoplast transient expression system for investigation of floral thermogenesis in aroids

DOI：
10.1007/s00299-021-02806-1
发表时间：
2021-10
期刊：
Plant Cell Reports
影响因子：
6.2
作者：
H. Maekawa;Miyabi Otsubo;Mitsuhiko P. Sato;Tomoko Takahashi;Koichiro Mizoguchi;Daiki Koyamatsu;
通讯作者：
H. Maekawa;Miyabi Otsubo;Mitsuhiko P. Sato;Tomoko Takahashi;Koichiro Mizoguchi;Daiki Koyamatsu;

サトイモ科植物ザゼンソウの発熱期花序で発現する糖輸送体の局在および機能の解析

天南星科植物 Zazenso 放热花序中表达的糖转运蛋白的定位和功能分析