島根大学
中部大学
理化学研究所
東京大学
岡山大学
名古屋大学
◆本件のポイント
- 根から葉へのサイトカイニンの長距離輸送を調節する遺伝子「AHK3」を発見した
- 接ぎ木技術を用いて、根のみでAHK3遺伝子の機能を低下させたことで、離れた器官の葉の成長が増加した。
- AHK3遺伝子は作物増産における有力なターゲットになることが期待される。
島根大学大学院自然科学研究科博士後期課程の門田宏太（現 岡山大学 資源植物科学研究所 特別研究員PD）、島根大学総合科学研究支援センターの蜂谷卓士准教授、中川強教授らの研究グループは、中部大学の鈴木孝征教授、理化学研究所の小嶋美紀子技師、竹林裕美子テクニカルスタッフⅠ、東京大学の神谷岳洋准教授、岡山大学の木羽隆敏教授、名古屋大学の榊原均教授との共同研究により、植物ホルモンのサイトカイニンの受容体AHK3遺伝子が、根から葉へのサイトカイニンの長距離輸送を調節することを発見しました。
根で作られたサイトカイニンは、道管を介して葉まで運ばれ、葉の成長を促進する作用をもつことが知られています。本研究では、接ぎ木技術を用いて、モデル植物のシロイヌナズナの根のみでAHK3遺伝子の機能を改変したことで、根や道管液中のサイトカイニン濃度が大きく増加することを発見しました。その結果、離れた器官である葉のサイトカイニン応答性が高まり、葉の成長を人為的に増加させることに成功しました。
本研究成果は、国際学術誌「Plant and Cell Physiology」に6月12日 ０9：01 JST（6月12日00：01 UTC）にオンライン公開されます。
本研究は、科学研究費補助金・特別研究員奨励費[JP24KJ1709]、科学研究費補助金・基盤研究（C）[JP23K04978、JP20K05771]、科学研究費補助金・基盤研究（B）[JP21H02087]、JST次世代研究者挑戦的研究プログラム[JPMJSP2155]の支援のもとで行われました。
■論文情報
論文タイトル：Cytokinin receptor AHK3 influences leaf size by modulating trans-zeatin-type cytokinin levels in xylem
著者：門田宏太1, 鈴木孝征2, 小嶋美紀子3, 竹林裕美子3, 神谷岳洋4, 木羽隆敏5, 榊原均6, 中川強7, 蜂谷卓士7
1：島根大学 大学院自然科学研究科
2：中部大学 大学院応用生物学研究科
3：理化学研究所 環境資源科学研究センター
4：東京大学 大学院農学生命科学研究科
5：岡山大学 学術研究院先鋭研究領域（資源植物科学研究所）
6：名古屋大学 大学院生命農学研究科
7：島根大学 総合科学研究支援センター
掲載誌：Plant and Cell Physiology
DOI：https://doi.org/10.1093/pcp/pcag052
＜詳しい研究内容について＞
植物ホルモン「サイトカイニン」の長距離輸送の新たなメカニズムを解明–植物の離れた器官の成長を人為的に操作することが可能に–
＜お問い合わせ＞
研究に関すること
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特別研究員PD 門田 宏太 （もんでん こうた）
島根大学 総合科学研究支援センター
准教授 蜂谷 卓士 （はちや たくし）
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