平成12年度未来開拓学術研究推進事業研究成果報告書概要



1.研究機関名 東京大学
 
2.研究領域 生命科学
 
3.研究分野 植物の環境応答機構とバイオテクノロジー
 
4.研究期間 平成8年度〜平成12年度
 
5.研究プロジェクト番号 96L00601
 
6.研究プロジェクト名 環境シグナルに対する植物の認識・応答機構

7.プロジェクト・リーダー
プロジェクト・リーダー名 フリガナ 所属部局名 職名
近藤 矩朗 コンドウ ノリアキ 大学院理学系研究科 教授

8.コア・メンバー

コア・メンバー名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
松岡 信 マツオカ マコト 名古屋大学・生物分子応答研究センター 教授

9.研究協力者

研究協力者名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
長谷 あきら ナガタニ アキラ 京都大学・大学院理学研究科 教授
近藤 孝男 コンドウ タカオ 名古屋大学・大学院理学研究科 教授
柳澤 修一 ヤナギサワ シュウイチ 東京大学・大学院総合文化研究科 助手

10.研究成果の概要

I.植物の光に対する応答に関する研究において、1)紫外線によるDNA損傷を修復する光回復酵素の転写には300nmに作用のピークのピークをもつ、UV-Bに特異的な光受容体が関与していることが示唆された。2)暗所で誘導される遺伝子として、緑葉の老化を促進するhys1遺伝子の構造を解析した。3)暗所で発現が促進されるGTPase遺伝子のシスエレメントに結合する新規な転写因子DF1を得た。II.植物の光形態形成の分子メカニズムに関する研究において、1)老化が早まる変異体、暗所で胚軸が短くなる変異体、青色光と赤色光への感度が増加した変異体などを単離し、原因遺伝子として、新規のチトクロムP450遺伝子と新規の核タンパク質遺伝子を見いだした。2)光形態形成関連タンパク質COP1と相互作用する転写活性化因子CIP4が胚軸伸長に関与することが分かった。III.根粒菌と宿主植物との相互作用の分子機構に関する研究において、1)根粒菌接種によって宿主植物内に強く発現抑制される遺伝子を、白クローバに導入し、形質転換個体を得た。2)ミヤコグサ根粒菌の生産するNodファクターとして、新たに強い根粒誘導活性を持つ成分を見いだした。IV.植物の形態を支配している植物の内部環境の解明に関する研究において、1)ホメオドメインタンパク質NTH15HDは、ジベレリン生合成系のキー酵素遺伝子のシス因子に結合し、その転写を抑制することを明らかにした。2)休眠腋芽で発現する遺伝子として、ABAで誘導される遺伝子、種子の登熟過程で発現する遺伝子、ABAのシグナル伝達に関わる遺伝子が見いだされた。V.シアノバクテリアの概日時計の特性の分子機構の研究において、KaiC蛋白質のリン酸化に関する新知見、概日時計の位相変異に関するフィトクローム相同遺伝子の発見、概日振動を増幅する機能に関与するSasRのクローニングなどの新知見を得た。

11.キーワード

(1)UV-B光受容体、(2)緑葉の老化、(3)GTPase
(4)チトクロムP450、(5)COP1、(6)Nodファクター
(7)ホメオドメインタンパク質、(8)ABAシグナル伝達、(9)Kaiタンパク質

12.研究発表(印刷中も含む)

[雑誌論文]
著者名 論文標題
Y. Fujiki, M. Ito, I. Nishida and A. Watanabe Multiple signaling pathways in gene expression during sugar starvation: pharmacological analysis of din gene expression in suspension-cultured cells of Arabidopsis
雑誌名 発行年 ページ
Plant Physiol. 124 2000 1139-1147

著者名 論文標題
S. Yanagisawa Dof1 and Dof2 transcription factors are associated with expression of multiple genes involved in carbon metabolism in maize
雑誌名 発行年 ページ
Plant J. 21 2000 281-288

著者名 論文標題
Y. Fujiki, Y. Yoshikawa, T. Sato, N. Inada, M. Ito, I. Nishida, A. Watanabe Dark-inducible genes from Arabidopsis thaliana are associated with leaf senescence and repressed by sugars
雑誌名 発行年 ページ
Physiol. Plant. 111 2001 345-352

著者名 論文標題
S. Yoshida, M. Ito, I. Nishida and A. Watanabe Isolation and RNA gel blot analysis of genes that could serve as potential molecular markers for leaf senescence in Arabidopsis thaliana
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 42 2001 170-178

著者名 論文標題
N. Asai, N. Nakajima, M. Tamaoki, H. Kamada and N. Kondo Role of malate synthesis mediated by phosphoenolpyruvate carboxylase in guard cells in the regulation of stomatal movement
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 10-15

著者名 論文標題
M. Fukuda, S. Hasezawa, N. Nakajima and N. Kondo Changes in tubulin protein expression in guard cells of Vicia faba L. accompanied with dynamic organization of microtubules during the diurnal cycle
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 600-607

著者名 論文標題
M. Kawashima, K. Takeda and N. Kondo Enhancement of oxidative stress tolerance and antioxidative systems in UV-B irradiated cucumber (Cucumis sativus L.) seedlings
雑誌名 発行年 ページ
Environ. Sci. 13 2000 539-548

著者名 論文標題
K. Kikuchi, M. Ueguchi-Tanaka, K. T. Yoshida, Y. Nagato, M. Matsuoka and H. -Y. Hirano Molecular analysis of the NAC gene family in rice
雑誌名 発行年 ページ
Mol. Gen. Genet. 262 2000 1047-1051

著者名 論文標題
A. Nishimura, M. Tamaoki, T. Sakamoto and M. Matsuoka Over-expression of tobacco knotted1-type class1 homeobox genes alters various leaf morphology
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 583-590

著者名 論文標題
S. Uozu, M. Tanaka-Ueguchi, H. Kitano, K. Hattori and M. Matsuoka Identification of XET-related genes correlative with internodal elongation of rice
雑誌名 発行年 ページ
Plant Physiol. 122 2000 853-859

著者名 論文標題
C. X. Shao, Y. Takeda, S. Hatano, M. Matsuoka and H. Y. Hirano Rice genes encoding the SBP domain proteins, which is a new type of transcriptional factor controlling plant development
雑誌名 発行年 ページ
Rice Genetics Newsletter 16 2000 114-115

著者名 論文標題
T. Kinae, M. Matsuoka and Y. Nagato apical displacement 1 affects the shoot position and the number of radicles in rice embryo
雑誌名 発行年 ページ
Rice Genetics Newsletter 16 2000 27-30

著者名 論文標題
M. Ito, Y. Sato, H. Kitano, Y. Nagato and M. Matsuoka Mapping of two SHOOTLESS genes, SHL1 and SHL2, by RFLP
雑誌名 発行年 ページ
Rice Genetics Newsletter 16 2000 39-41

著者名 論文標題
N. Sentoku, Y. Sato and M. Matsuoka Over-expression of rice OSH genes induces ectopic shoots on leaf sheaths of transgenic rice plants
雑誌名 発行年 ページ
Develop. Biol. 220 2000 358-364

著者名 論文標題
A. Nishimura, M. Tamaoki, T. Sakamoto and M. Matsuoka Over-expression of tobacco knotted1-type class1 homeobox genes alters various leaf morphology
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 583-590

著者名 論文標題
C. Yamamuro, Y. Ihara, X. Wu, T. Noguchi, S. Fujioka, S. Takatsuto, M. Ashikari, H. Kitano and M. Matsuoka Loss of function of a rice BRASSINOSTEROID INSENSITIVE 1 homolog prevents internode elongation and bending of the lamina joint
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell 12 2000 1591-1605

著者名 論文標題
M. Ueguchi-Tanaka, Y. Fujisawa, M. Kobayashi, M. Ashikari, Y. Iwasaki, H. Kitano and M. Matsuoka Rice dwarf mutant, d1, which is defective in the a subunit of the heterotrimeric G protein affects gibberellin signal transduction
雑誌名 発行年 ページ
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97 2000 11638-11643

著者名 論文標題
J. -I. Itoh, H. Kitano, M. Matsuoka and Y. Nagato SHOOT ORGANIZATION genes regulate shoot apical meristem organization and the pattern of leaf primordium initiation in rice
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell 12 2000 2161-2174

著者名 論文標題
T. Sakamoto, N. Kamiya, M. Ueguchi-Tanaka, S. Iwahori and M. Matsuoka KNOX homeodomain protein directly suppresses the expression of a gibberellin biosynthetic gene in the tobacco shoot apical meristem
雑誌名 発行年 ページ
Genes and Development 15 2001 581-590

著者名 論文標題
T. Sakamoto, M. Kobayashi, H. Itoh, A. Tagiri, T. Kayano, H. Tanaka, S. Iwahori and M. Matsuoka Expression of a gibberellin 2-oxidase gene around the shoot apex is related to phase transition in rice
雑誌名 発行年 ページ
Plant Physiol. 125 2000 1508-1516

著者名 論文標題
M. Ito, J. Miyamoto, Y. Mori, S. Fujimoto, T. Uchiumi, M. Abe, A. Suzuki, S. Tabata and K. Fukui Determination of genome and of chromosomes dimensions of Lotus japonicus
雑誌名 発行年 ページ
Journal of Plant Research 113 2000 435-442

著者名 論文標題
A. Suzuki, F. Kobayashi, M. Abe, T. Uchiumi and S. Higashi Cloning and expression of a down-regulated gene (TrEnodDR1) of white clover responded by the nod genes derived from Rhizobium leguminosarum bv. trifolii strain 4S
雑誌名 発行年 ページ
Gene   2001 in press

著者名 論文標題
M. Xian-Guo Cheng, K. Nomura, H. Takane, H. Kouchi and S. Tajima Expression of two uricase (Nodulin-35) genes in a non-ureide type legume, Medicago sativa
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 104-109

著者名 論文標題
T. Yokoyama, N. Kobayashi, H. Kouchi, K. Minamisawa, H. Kaku and K. Tsuchiya A lipochitin-oligosaccharide, Nod factor, induces transient calcium influx in soybean suspension-cultured cells
雑誌名 発行年 ページ
Plant J. 22 2000 71-78

著者名 論文標題
H. Imaizumi-Anraku, H. Kouchi, K. Syono, S. Akao and M. Kawaguchi Expression analysis of ENOD40 in alb 1, a symbiotic mutant of Lotus japonicus, which forms empty nodules with incompletely developed nodule vascular bundles
雑誌名 発行年 ページ
Mol. Gen. Genetics 264 2000 402-410

著者名 論文標題
K. Takane, S. Tajima and H. Kouchi Structural and expression analysis of uricase mRNA from Lotus japonicus
雑誌名 発行年 ページ
Mol. Plant-Microbe Interact. 13 2000 1156-1160

著者名 論文標題
K. Kawashima, N. Suganuma, M. Tamaoki and H. Kouchi Two types of pea leghemoglobin genes different O2-binding affinities and distinct patterns of spatial expression in nodules
雑誌名 発行年 ページ
Plant Physiol. 125 2001 641-651

著者名 論文標題
S. Niwa, M. Kawaguchi, H. Imazumi-Anraku, S. A. Chechetka, M. Ishizaka, A. Ikuta and H. Kouchi Responses of a model legume Lotus japonicus to Lipo-chitin oligosaccharide nodulation factors purified from Mesorhizobium loti JRL501
雑誌名 発行年 ページ
Mol. Plant-Microbe Interact. 14 2001 in press

著者名 論文標題
T. Nishiwaki, H. Iwasaki, M. Ishiura and T. Kondo Nucleotide binding and autophosphorylation of the clock protein KaiC as a circadian timing process of cyanobacteria
雑誌名 発行年 ページ
Proc. Natl. Acad. Sci. 97 2000 495-499

著者名 論文標題
H. Iwasaki, S. B. Williams, Y. Kitayama, M. Ishiura, S. S. Golden and T. Kondo A KaiC-interacting sensory histidine kinase, SasA, necessary to sustain robust circadian oscillation in cyanobacteria
雑誌名 発行年 ページ
Cell 101 2000 223-233

著者名 論文標題
S. Hirota, K. Hayamizu, T. Okuno, M. Koshi, H. Iwasaki, T. Kondo, T. Hibino, T. Takabe, T. Kohzuma and O. Yamauchi Spectroscopic and electrochemical studies on structural change of plastcyanin and its tyrosine 83 mutants induced by interaction with lysine peptide
雑誌名 発行年 ページ
Biochemistry 39 2000 6357-6364

著者名 論文標題
O. Schmitz, M. Katayama, S. B. Williams, T. Kondo ans S. S. Golden CikA, a bacteriophytochrome that resets the cyanobacterial circadian clock
雑誌名 発行年 ページ
Science 289 2000 765-768

著者名 論文標題
H. Iwasaki and T. Kondo The current state and problems of circadian clock studies in cyanobacteria
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 1013-1020

著者名 論文標題
A. Kozaki, K. Kamada, Y. Nagano, H. Iguchi and Y. Sasaki Recombinant carboxyltransferase responsive to redox, of pea plastidic acetyl-CoA carboxylase
雑誌名 発行年 ページ
J. Biol. Chem. 275 2000 10702-10708

著者名 論文標題
T. Inaba, Y. Nagano, J. B. Reid and Y. Sasaki DE1; A 12 bp cis-regulatory element sufficient to confer dark-inducible and light down-regulated expression to a minimal promoter in pea
雑誌名 発行年 ページ
J. Biol. Chem. 275 2000 19723-19727

著者名 論文標題
Y. Sasaki, A. Kozaki, A. Ohmori, H. Iguchi and Y. Nagano Chloroplast RNA editing required for functional acetyl-CoA carboxylase in plants
雑誌名 発行年 ページ
J. Biol. Chem. 276 2001 3937-3940

著者名 論文標題
M. Nakamura, N. Mochizuki and A. Nagatani Isolation and characterization of an Arabidopsis mutant, fireworks (fiw), which exhibits inflorescence growth arrest and early senescence
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 94-103

著者名 論文標題
A. Hisada, H. Hanzawa, J. L. Weller, A. Nagatani, J. B. Reid and M. Furuya Light-induced nuclear translocation of endogenous pea phytochrome A visualized by immunocytochemical procedures
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell 12 2000 1063-1078

著者名 論文標題
H. -L. Hsieh, H. Okamoto, M. Wang, L. -H. Ang, M. Matsui, H. Goodman and X. -W. Deng FIN219, an auxin-regulated gene, defines a link between phytochrome A and the downstream regulator COP1 in light control of Arabidopsis development
雑誌名 発行年 ページ
Genes Dev.. 14 2000 1958-1970

著者名 論文標題
Y. Y. Yamamoto, X. W. Deng and M. Matsui CIP4, a new COP1 target, is a nuclear-localized positive regulator of Arabidopsis photomorphogenesis
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell 13 2001 399-411

著者名 論文標題
M. Nakazawa, N. Yabe, T. Ichikawa, Y. Y. Yamamoto, T. Yoshizumi, K. Hasunuma and M. Matsui DFL1, an auxin-responsive GH3 gene homologue, negatively regulates shoot cell elongation and lateral root formation, and positively regulates the light response of hypocotyls length
雑誌名 発行年 ページ
Plant J. 25 2001 213-221

著者名 論文標題
T. Tsuge, N. Inagaki, T. Yoshizumi, H. Shimada, T. Kawamoto, R. Matsuki, N. Yamamoto and M. Matsui Phytochrome-mediated control of COP1 gene expression in rice plants
雑誌名 発行年 ページ
Mol. Gen. Genet.   2001 in press

著者名 論文標題
N. Futamura, H. Mori, H. Kouchi and K. Shinohara Male flower-specific expression of genes for polygalacturonase, pectin methylesterase and b-1, 3-glucanase in a dioecious willow (Salix gilgiana Seemen)
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 16-26

著者名 論文標題
Y. Madoka and H. Mori Two novel transcripts expressed in pea dormant axillary buds
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 274-281

著者名 論文標題
Y. Madoka and H. Mori Acropetal disappearance of PsAD1 protein in pea axillary buds after the release of apical dominance
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol 41 2000 556-564

著者名 論文標題
H. Yamaguchi, H. Yamashita, H. Mori, I. Okazaki, M. Nozumi, K. Beck and Y. Kitagawa High and low affinity heparin-binding sites in the G domain of the mouse laminin a4 chain
雑誌名 発行年 ページ
J. Biol. Chem. 275 2000 29458-29465

著者名 論文標題
R. Pinontoan, T. Yuasa, M. I. Anderca, T. Matsuoka, N. Uozumi, H. Mori and S. Muto Cloning of a cDNA encoding 66-kDa Ca2+-dependent protein kinase (CDPK) from Dunaliela tertiolecta (Chlorophyceae)
雑誌名 発行年 ページ
J. Phycol. 36 2000 545-552

著者名 論文標題
H. Igarashi, H. Orii, H. Mori, T. Shimmen and S. Sonobe Isolation of a novel 190 kDa protein from tobacco BY-2 cells: Possible involvement in the interaction between actin filaments and microtubles
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 920-931

著者名 論文標題
A. Smertenko, N. Saleh, H. Igarashi, H. Mori, I. Hauser-Hahn, C. -J. Jiang, S. Sonobe, C. W. Lloyd, and P. J. Hussey Sequencing a plant MAP-65 cDNA reveals a novel class of microtuble-asscoiated protein
雑誌名 発行年 ページ
Nature Cell biology 2 2000 750-753

著者名 論文標題
M. Nagasawa, A. Suyama, H. Mori, K. Shiratake and S. Yamaki Analysis of genes preferentially expressrd in early stage of pollinated and parthenocarpic fruit in eggplant
雑誌名 発行年 ページ
J. Plant Physiol. 158 2001 235-240

著者名 論文標題
A. Tabuchi, H. Mori, S. Kamisaka and T. Hoson A new type of endo-xyloglucan transferase devoted to xyloglucan hydrolysis in the cell wall of Azuki bean epicotyls
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 42 2001 154-161

著者名 論文標題
M. Tatsuki and H. Mori Phosphorylation of tomato 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid synthase, LE-ACS2, at the C-terminal region
雑誌名 発行年 ページ
J. Biol. Chem.   2001 in press

[図書]
著者名 出版者
N.Kondo Springer Tokyo
書名 発行年 総ページ数
Uptake, metabolism and detoxification of sulfur dioxide (Air Pollution and Plant Biotechnology-Prospects for Phytomonitoring and Phytoremediation, eds by M.Omasa, H.Saji, S.Youssefian and N.Kondo) (in press) 2001  

著者名 出版者
河内 宏 朝倉書店
書名 発行年 総ページ数
共生窒素固定(植物生理学講座)(印刷中) 2001  

著者名 出版者
近藤 孝男 朝倉書店
書名 発行年 総ページ数
概日時計による植物の昼夜交替への適応(植物生理学講座 環境適応、寺島一郎編) 2000  

著者名 出版者
松井 南 秀潤社
書名 発行年 総ページ数
植物の胚軸伸長と細胞周期制御(植物細胞工学シリーズ13「植物の細胞分裂」分裂装置とその制御機構) 2000  


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