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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。

Some primitive seed plants have built-in mechanisms for heat induction in organisms that are subject to light, temperature, and environmental conditions. Most of the heat-producing plants are resistant to respiratory enzymes AOX, which are linked to heat-producing plants (naked plants) and angiosperms (angiosperms) The inside of the film is still unknown due to the nature of the film, the environment and the heat generation mechanism. This study is aimed at elucidating the molecular mechanism and evolution of the main thermogenic plants and thermogenic species in the family Xanthaceae, and the mechanism of induction of thermogenesis in plants. In the past three years, the research on human systematics has been widely used in the field of ecology, ecology, physiology and physiology. The geographical distribution of Nipponicus in the past and present, the systematic analysis of chloroplast DNA and nuclear DNA, the comparison of group structure, the improvement of its heat resistance and the favorable conditions for survival at low temperatures, and the identification of its molecular structure. As a result, the final period of time, the distribution of the disease is reduced, and the distribution of the disease is increased. When the two kinds of group structure are different from each other, they are different from each other. The results of this study show that the temperature rise of the flower is mainly distributed in different seasons, and the diversity of the temperature rise in different seasons is increased. In parallel with the above research, the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology has carried out research in the field of academic innovation, such as "advanced research support" and joint research on the analysis of the use of new technologies, such as the analysis of new technologies and the analysis of the use of new technologies.

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;

シロイヌナズナにおける単一B-box 型CONSTANS-LIKE 遺伝子の機能解析

拟南芥中单个B-box型CONSTANS-LIKE基因的功能分析