基部陸上植物を用いてガス交換系の発生と応答を統合的に解明する

综合阐明利用基础陆地植物的气体交换系统的发展和响应

• 批准号: 20J01187
• 负责人: 相原 未耶 (2021-2022)
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J01187/
• 关键词: 細胞間隙; 細胞壁; 環境適応; ガス交換; 器官発生; 環境応答

本研究では、苔類ゼニゴケを用いて、ガス交換系を構成する間隙と孔の発生の分子機構、孔の開閉制御の分子機構の解明を目的として研究をおこなってきた。最終年度では、既に順遺伝学的に得られていた間隙形成の変異体５種類について、次世代シーケンサーを用いた解析を行い、候補となる原因遺伝子の単離を試みた、これらの結果を踏まえて、過剰発現によって気室の形成を抑制する因子、すなわち気室形成を負に抑制する因子を同定し、この因子が転写因子である可能性が高いことから、ドメイン構造を含む機能の解析、維管束植物との共通性などを解析した。その結果この転写因子はメリステム近傍で働くことで気室の形成を抑制している可能性が高まった。孔の応答解析においては、高感度サーモグラフィーと顕微レンズを組み合わせることによって、条件検討を行い、孔とその周辺の温度変化を検出することに成功した。また、この系と光合成活性の測定装置を用いて、間隙と孔のガス交換効率の測定を行った。また、シロイヌナズナにおいて孔の応答を制御する化合物をゼニゴケに処理し、既にシロイヌナズナで知られているタンパク質の修飾や応答が見られるかを観察し、ゼニゴケでの分子機構の理解や維管束植物との共通性は明らかになりつつある。

The purpose of this study is to study the molecular mechanism of pore formation and pore opening and closing control in the formation of pore exchange system. In the final year, there are five types of gap formation: first, the next generation, the use of analysis, candidate, the cause of the gap formation, the result of the gap formation, the occurrence of the gap formation, the negative inhibition factor of the gap formation, the same factor, the writing factor, the high probability of the gap formation, the negative inhibition factor of the gap formation. The structure of vascular plants includes functional analysis, vascular plants and interoperability analysis. As a result, there is a high probability that the formation of the gas chamber will be suppressed. The temperature of the hole is determined by the temperature of the hole and the temperature of the hole. The apparatus for measuring the photosynthetic activity of the system is used to measure the exchange rate of the pore. The chemical structure of vascular plants was studied by chemical analysis and molecular mechanism analysis.

项目成果

植物の光合成を担う細胞間隙発生の分子機構と最適化構造

植物光合作用细胞间隙产生的分子机制和优化结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 初貝 恭祐;安部 芳紀;中井 雄士;品川 和雅;渡邉 洋平;岩本 貢;〇水谷未耶
• 通讯作者: 〇水谷未耶

植物科学の「人工知能」との関わり方を考える

思考植物科学与“人工智能”的关系

• DOI: 10.24480/bsj-review.11c2.00191
• 发表时间: 2020
• 期刊: BSJ-Review
• 作者: 大倉 史生;水谷 未耶;野下 浩司;戸田 陽介
• 通讯作者: 戸田 陽介

陸上植物におけるガス交換系の発生と環境への適応

陆地植物气体交换系统的开发和环境适应

• 发表时间: 2022
• 作者: Morinaka Hatsune;Sakamoto Yuki;Iwase Akira;Sugimoto Keiko;Hiroshi Ishikita;水谷未耶，内橋貴之，Christian Ganser，林優紀，大川諒也，大西(小川)真理，松林嘉克，西浜竜一，木下俊則，石崎公庸，河内孝之，東山哲也，金岡雅浩
• 通讯作者: 水谷未耶，内橋貴之，Christian Ganser，林優紀，大川諒也，大西(小川)真理，松林嘉克，西浜竜一，木下俊則，石崎公庸，河内孝之，東山哲也，金岡雅浩

Image-Based Quantification of <i>Arabidopsis thaliana</i> Stomatal Aperture from Leaf Images

基于图像的叶子图像中的拟南芥气孔孔径定量

• DOI: 10.1093/pcp/pcad018
• 发表时间: 2023
• 期刊: Plant and Cell Physiology
• 影响因子: 4.9
• 作者: Takagi Momoko;Hirata Rikako;Aihara Yusuke;Hayashi Yuki;Mizutani-Aihara Miya;Ando Eigo;Yoshimura-Kono Megumi;Tomiyama Masakazu;Kinoshita Toshinori;Mine Akira;Toda Yosuke
• 通讯作者: Toda Yosuke