栄養が豊富過ぎると根毛は伸びなくなる -植物が環境に応じて大胆に成長を制御する仕組みを解明-

研究成果 2022/06/18

栄養が豊富過ぎると根毛は伸びなくなる
-植物が環境に応じて大胆に成長を制御する仕組みを解明-

概要

 理化学研究所(理研)環境資源科学研究センター細胞機能研究チームの柴田美智太郎研究員、デービッド・ファベロ研究員、杉本慶子チームリーダー、奈良先端科学技術大学院大学の細川陽一郎教授、竹林竜大学院生(研究当時)らの共同研究チーム※は、栄養が過剰に存在する環境において、シロイヌナズナ[1]が根毛 の成長を強く抑制することを発見し、その仕組みを明らかにしました。

 本研究成果は、栄養飢餓だけでなく栄養過剰な条件にも適応した植物を作出する技術へと発展していくものと期待できます。 根毛とは、植物の根の表面に存在する毛のような組織であり、根の表面積を大 きくすることで、土壌から水や栄養素を効率的に吸収する機能があります。植物 は根毛の長さを調節することで、土壌から吸収する栄養の量を制御すると考え られていますが、その詳しい分子機構は明らかではありませんでした。

 今回、共同研究チームは、モデル植物[1]であるシロイヌナズナを用いて、栄養が豊富に存在する条件下で根毛の応答を解析しました。そして、通常の生育培地 の栄養をたった 2 倍に(今回のコントロールに対しては 4 倍)するだけで、シロイヌナズナが根毛をほとんど形成しないことを発見しました。さらに、根毛の成長抑制因子である転写因子[2]GTL1 と DF1 の二重欠損変異株では、根毛の成長 抑制がうまく機能せずに異常な根毛が作られることが分かりました。これらの結果は、シロイヌナズナは栄養が必要以上に存在する条件では、GTL1 および DF1 の機能を介して、必要のない根毛の成長を抑制することを示しています。

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問い合わせ先

<プレスリリースに関すること> 

  • 理化学研究所 環境資源科学研究センター
    細胞機能研究チーム
      チームリーダー   杉本 慶子  (すぎもと けいこ)
      研究員       柴田 美智太郎(しばた みちたろう)
      研究員       デービッド・ファベロ(David S.Favero)
      TEL:045-503-9575 FAX:045-503-9591
      E-mail:keiko.sugimoto[at]riken.jp(杉本)
  • 奈良先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科 
      物質創成科学領域 
      教授 浦岡 行治(うらおか ゆきはる)
      Tel:0743-72-6060 E-mail:uraoka[at]ms.naist.jp

<報道に関すること>

  • 理化学研究所 広報室 報道担当
    E-mail:ex-press[at]riken.jp
  • 奈良先端科学技術大学院大学 
    企画・教育部 企画総務課 渉外企画係
    TEL:0743-72-5063 FAX:0743-72-5011
    E-mail:s-kikaku[at]ad.naist.jp

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