気孔分化を支える組織間の情報伝達を介した新規経路の解明

阐明支持气孔分化的组织间信息传递介导的新途径

• 批准号: 10J01389
• 负责人: 菅野 茂夫
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01389/
• 关键词: シロイヌナズナ; 環境応答; 分化; 気孔; 発生; stomagen; 光; 光合成; 糖

本研究の目的は、気孔密度の環境応答における、新規経路を同定、および、遺伝子STOMAGENの役割の解明である。既に前年度の時点で,培地へのsucroseの添加が葉の気孔の密度を上昇させる,という新規な知見が得られている.Sucroseは光合成産物として生じる糖であることから,「気孔密度制御のメカニズムに,今まで知られていなかった光合成産物依存的な経路が存在する」という仮説が導かれたため,この検証をおこなった.本年度は,(i)sucroseによる気孔分化の誘導機能の普遍性の解析,(ii)STOMAGENを含む既知の気孔分化関与遺伝子へのsucroseへの影響の二つの視点で解析を行った.(i)Sucroseの誘導体の培地への添加が気孔密度への影響を調べたところ,fructoseとglucoseでもsucroseと同様の効果がみられた.一方,植物に利用されない糖であるsorbitolとmannitolでは気孔密度を正に制御する効果はみられなかった.次に,sucroseはダイズ(品種タチナガハ)の気孔分化を誘導するかを調べたところ,シロイヌナズナでは気孔分化誘導活性がみられる50mMではダイズの成長促進は見られたものの,気孔密度の上昇は見られなかった.(ii)STOMAGEN遺伝子の発現抑制株と,TMM遺伝子変異株に対してsucroseを添加する実験を行ったところ,どちらにおいても優位な気孔密度の上昇がみられた.したがって,遺伝学的にSTOMAGEN,TMMとは異なる経路でsucroseが機能しうることが示された.以上により、sucroseによる気孔分化の誘導活性は種特異的であることと,シロイヌナズナの気孔分化においてはsucrose依存的なTMMを介さない新規経路が存在することが示唆された.

The objective of this study is である, the pore density <s:1> environment 応 answer における, the new regulations を, および, and the 伝 substance STOMAGEN to explain である. Both に before annual の point で, petty へ の sucrose の add が leaf の の 気 hole density を rise さ せ る, と い う new rules な knowledge が have ら れ て い る. Sucrose は photosynthetic product と し て raw じ る sugar で あ る こ と か ら, "気 hole density suppression の メ カ ニ ズ ム に, today ま で know ら れ て い な か っ た photosynthetic product dependent な 経 Road が exist す る と "い う 仮 said が guide か れ た た め, こ の 検 card を お こ な っ た. は this year, (I) sucrose に よ る 気 hole induced differentiation の の universality の analytic function, (ii) STOMAGEN を containing む already know の 気 hole differentiation masato and survived 伝 へ の sucrose へ の の 2 つ の viewpoints で parsing line を っ た. (I) sucrose の inductor の petty へ の add が 気 hole density へ affect を の The same effect of べたと がみられた ろ,fructoseとglucoseで and sucroseと is がみられた. に, plants use さ れ な い sugar で あ る sorbitol と mannitol で は 気 hole density を is に suppression す る unseen fruit は み ら れ な か っ た. に, sucrose は ダ イ ズ (varieties タ チ ナ ガ ハ) の 気 hole induced differentiation を す る か を adjustable べ た と こ ろ, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ で は 気 hole differentiation inducing activity が み ら れ る 50 mm で は ダ イ ズ の growth promoting は see ら れ た も の の, 気 hole density rise の は see ら れ な か っ た. (ii) STOMAGEN heritage 伝 son の 発 Inhibition of plant と now, traces of TMM 伝 sub - different strains に し seaborne て sucrose を add す る be 験 を line っ た と こ ろ, ど ち ら に お い て も primacy な 気 hole density の rise が み ら れ た. し た が っ て, but 伝 learn に STOMAGEN, TMM と は different な る 経 road で sucrose が function し う る こ と が shown さ れ た. Above に よ り, sucrose に よ る 気 の hole differentiation inducing activity は species specific で あ る こ と と, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の 気 hole differentiation に お い て は sucrose dependent な TMM を interface さ な い new rules 経 road が exist す る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

システインリッチペプチドが制御する気孔分化

富含半胱氨酸的肽控制气孔分化

• 发表时间: 2011
• 作者: 菅野茂夫;嶋田知生;西村いくこ
• 通讯作者: 西村いくこ

Light-dependent regulation of stomatal development through positive signaling factor, STOMAGEN

通过正信号因子 STOMAGEN 光依赖性调节气孔发育

• 发表时间: 2012
• 作者: Shigeo S Sugano;Tomoo Shimada;Ikuko Hara-Nishimura
• 通讯作者: Ikuko Hara-Nishimura

シロイヌナズナ葉の三次元画像解析による気孔腔形成機構の解明

通过拟南芥叶片三维图像分析阐明气孔形成机制

• 发表时间: 2013
• 作者: 川瀬貴士;菅野茂夫;嶋田知生;西村いくこ
• 通讯作者: 西村いくこ

Stomagen, a cysteine rich peptide expressed in mesophyll cells, positively regulates stomatal development in Arabidopsis

Stomagen 是一种在叶肉细胞中表达的富含半胱氨酸的肽，可正向调节拟南芥的气孔发育

• 发表时间: 2010
• 作者: Shigeo S Sugano;Tomoo Shimada;Yu Imai;Masashi Mroi;Atsushi Tamai;Ikuko Hara-Nishimura
• 通讯作者: Ikuko Hara-Nishimura

気孔密度を制御するペプチドstomagenと環境応答

控制气孔密度和环境反应的肽雄激素

• 发表时间: 2011
• 作者: 菅野茂夫;嶋田知生;西村いくこ
• 通讯作者: 西村いくこ