植物生理学研究室 (朝比奈雅志研究室)
植物生理学研究室 (朝比奈雅志研究室)

朝比奈雅志

当研究室は切断傷害や光・温度などの環境変化に対する植物の応答について、特に植物ホルモンの働きと遺伝子の機能に注目した研究を行っています。植物の傷の修復(組織癒合)は、自然界での生存に必須な傷害応答のメカニズムであり、農業では接ぎ木として利用されている非常に重要な現象です。このメカニズムを明らかにするため、遺伝子発現解析などの分子遺伝学的手法のほか、果菜類の接ぎ木実験や、顕微鏡を用いた微細構造の観察など、さまざまな手法を使って研究を行っています。

基本情報

教員名・所属 朝比奈雅志 / 理工学部バイオサイエンス学科
専門分野 植物生理学、植物分子生物学
研究テーマ 切断された植物組織の癒合・環境応答メカニズムの解明
研究キーワード  植物生理学、植物ホルモン、接ぎ木、組織癒合、遺伝子、環境応答
教員紹介URL     https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/1494/32

研究紹介

植物切断組織の癒合メカニズム

植物切断組織の癒合メカニズム

植物の茎は、植物体を支えるとともに、根で吸収された水とミネラルを地上部の葉や芽などに送り、葉で合成された同化産物を根に送る重要な連絡経路として働いています。その茎が、風などによる物理的傷害や虫などによる食害などを受けると、その傷を回復するために、失われた組織を再生し、組織の癒合(ゆごう)が起こって傷が治ります。私たちは、モデル植物であるシロイヌナズナの切断された花茎の癒合に必須な転写因子を同定し、これらが植物ホルモンによって制御されていることを見出しました。現在、オーキシンやジャスモン酸などの植物ホルモンが転写制御因子の遺伝子発現の制御を行うメカニズムの解明と、それらの転写制御因子が司令塔となって細胞分裂や細胞壁に関連する遺伝子の発現を通して組織の癒合を成し遂げるメカニズムの解明に取り組んでいます。

接ぎ木接着にかかわる植物ホルモンの分子メカニズム

接ぎ木接着にかかわる植物ホルモンの分子メカニズム

接ぎ木の癒着は穂木と台木の間を新たに分裂した細胞が埋めることで行われ、この細胞分裂には植物ホルモンのオーキシンが必要であることが知られています。私たちの研究グループではシロイヌナズナの芽生えを用いて、オーキシンによって誘導される2つのNAC型(NAM, ATAF and CUC)転写因子が冗長的に働いて、胚軸間接ぎ木における維管束組織の細胞分裂を促進することを明らかにしました。また、オーキシンがジベレリンの合成を促すことで、皮層の細胞成長にかかわることも明らかにしています。この研究成果は、植物の傷害回復・組織再生の基礎的な分子メカニズムの解明に繋がるだけでなく、新たな農業技術への応用も期待できます。

植物の環境応答、器官分化にかかわる植物ホルモンの機能解明

植物の環境応答、器官分化にかかわる植物ホルモンの機能解明

トマトなどの接ぎ木接着に対する植物ホルモンの関与、雌雄異花植物(ホウレンソウなど)の雌雄分化や、シダ植物の造精器・造卵器形成に関与する植物ホルモンの機能解明などを目的に研究を行っています。また、環境変化に応じた植物ホルモン生合成や遺伝子発現の時空間的解析を目的に、レーザーマイクロダイセクション法を用いた微量組織からの解析法の確立に取り組んでいます。

論文発表・学会発表

論文発表

題名 雑誌名 研究室 内容
レーザマイクロダイセクション法を用いた凍結切片からの遺伝子発現解析(Spatio-temporal gene expression analysis from cryosection using laser microdissection) Plant Morphology (2020) vol. 32 pp. 39-43 植物生理学研究室 詳細
Cell-cell adhesion in plant grafting is facilitated by β-1,4-glucanases. Science、369, 698–702 (2020) 植物生理学研究室 詳細
Wound-inducible ANAC071 and ANAC096 transcription factors promote cambial cell formation in incised Arabidopsis fowering stems Communications Biology 植物⽣理学研究室 詳細

題名 雑誌名 研究室 内容
Cell-cell adhesion in plant grafting is facilitated by β-1,4-glucanases. bioRxiv 2020.03.26.010744; 植物生理学研究室 詳細

題名 雑誌名 研究室 内容
植物の接ぎ木接着に関わる植物ホルモンの分子機構
(Molecular mechanism of phytohormone involved in the graft union.)
アグリバイオ 植物生理学研究室、(兼)先端機器分析センター 詳細

題名 雑誌名 研究室 内容
YUCCA9-mediated Auxin Biosynthesis and Polar Auxin Transport Synergistically
Regulate Regeneration of Root Systems Following Root Cutting
Plant and Cell Physiology 植物生理学研究室
植物生理化学研究室
詳細
RAP2.6L and jasmonic acid–responsive genes are expressed upon Arabidopsis hypocotyl grafting but are not needed for cell proliferation related to healing. Plant Molecular Biology. 植物生理学研究室 詳細

題名 研究室 内容
Differential Cellular Control by Cotyledon-Derived Phytohormones Involved in Graft Reunion of Arabidopsis Hypocotyls 植物生理学研究室 詳細
地上部ジベレリンによる根の機能制御 植物生理学研究室 詳細

題名 研究室 内容
植物の切断組織における組織癒合へのホルモンと細胞壁代謝の関与(Involvement of phytohormone and cell wall metabolism on the tissue-reunion of incised tissue of plant. ) 植物生理学研究室 詳細

題名 研究室 内容
Molecular and Physiological Mechanisms Regulating Tissue Reunion in Incised Plant Tissues. 植物生理学研究室 詳細
XTH20 and XTH19 regulated by ANAC071 under auxin flow are involved in cell proliferation in incised Arabidopsis inflorescence stems. 植物生理学研究室 詳細
ARF6 and ARF8 contribute to tissue reunion in incised Arabidopsis inflorescence stems. 植物生理学研究室 詳細
Blue light-promoted rice leaf bending and unrolling are due to up-regulated brassinosteroid biosynthesis genes accompanied by accumulation of castasterone. 植物生理学研究室
植物生理化学研究室
詳細

学会発表

演題名 学会名 研究室 内容
組織癒合過程における植物ホルモン・遺伝⼦発現の時空間的オミックス解析 超分野植物科学研究会第⼀回研究集会 植物⽣理学研究室 詳細
INVOLVEMENT OF ANAC071 AND ANAC096 ON THE WOUND-INDUCED CAMBIUM AND XYLEM FORMATION IN INCISED ARABIDOPSIS FLOWERING STEMS. International Conference on Plant Cell Wall Biology 2021(国際植物細胞壁⽣物学会議) 植物⽣理学研究室 詳細

演題名 学会名 研究室 内容
シロイヌナズナ切断花茎の癒合と胚軸間接ぎ木におけるANAC転写因子の機能解析 日本植物学会第84回大会 植物生理学研究室 詳細
植物切断組織の癒合と植物ホルモン 第11回 植物電顕若手ワークショップ 植物生理学研究室 詳細
維管束細胞分化誘導系を用いたシロイヌナズナ ANAC 転写因子の解析 第55回 植物化学調節学会 植物生理学研究室 詳細
シロイヌナズナ傷害応答関連遺伝子の発現と接ぎ木接着に対する麻酔処理の影響 第55回 植物化学調節学会 植物生理学研究室 詳細
異所的な維管束細胞分化に関与するシロイヌナズナANAC及びDOF転写因⼦の解析 第62回⽇本植物⽣理学会年会 植物⽣理学研究室 詳細
シロイヌナズナ傷害応答遺伝⼦の発現と接ぎ⽊接着に対する⿇酔処理の影響 第62回⽇本植物⽣理学会年会 植物⽣理学研究室 詳細

演題名 学会名 研究室 内容
Formation of wound-induced cambium during tissue-reunion in incised Arabidopsis flowering stems. Principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality 植物生理学研究室 詳細
シロイヌナズナ切断花茎の組織癒合過程における時空間的制御機構の解明 第19回細胞周期合同セミナー 植物生理学研究室 詳細
Formation of wound-induced cambium and spatio-temporal analysis of gene expression and phytohormonesduring tissue-reunion in incised Arabidopsis flowering stems. The 23rd International Conference on Plant Growth Substances Association (IPGSA) 植物生理学研究室 詳細
レーザーマイクロダイセクションを用いたトランスクリプトームとホルモノーム解析 日本植物学会第83回大会 植物生理学研究室 詳細
シロイヌナズナ切断花茎の組織癒合における原形質連絡カロース結合タンパク質の関与とオーキシン輸送に対する影響 植物化学調節学会第 54 回大会 植物生理学研究室 詳細

演題名 学会名 研究室 内容
傷害誘導性ANAC 転写因子の機能解析 -柔細胞から形成層細胞への転換 植物細胞周期合同セミナー 植物生理学 研究室 詳細
カニクサ造精器と前葉体形成に対する植物ホルモンの影響 植物細胞周期合同セミナー 植物生理学 研究室 詳細
LMD法を用いた時空間的遺伝子発現解析とホルモン分析 植物細胞周期合同セミナー 植物生理学 研究室 詳細

Spatio-temporal analysis of gene expression and phytohormones during tissue-reunion in incised Arabidopsis flowering stems.

International Plant Molecular Biology 植物生理学 研究室 詳細
Effects of phytohormone on the antheridium and prothalli formation in Ligodium japonicum International Plant Molecular Biology 植物生理学 研究室 詳細
われても末に? 切断組織の修復と再生 日本植物学会 植物生理学研究室 詳細
カニクサの造精器と前葉体形成に対する植物ホルモンの効果 日本植物学会 植物生理学研究室 詳細
シロイヌナズナ切断花茎の組織癒合過程における植物ホルモンと遺伝子発現の時空間的解析 植物化学調節学会 植物生理学研究室 詳細
カニクサの造精器と前葉体形成に対するオーキシン及びプロゲステロンの生理機能 植物化学調節学会 植物生理学研究室 詳細
組織癒合に関わるANAC転写因子の下流遺伝子の解析 植物化学調節学会 植物生理学研究室 詳細
植物切断組織における癒合過程の時空間的解析 植物電子顕微鏡若手ワークショップ 植物生理学研究室 詳細
Spatio-temporal analysis of gene expression and phytohormones during tissue-reunion in incised Arabidopsis flowering stems. 第60回日本植物生理学会年会(名古屋大会) 植物生理学研究室 詳細

演題名 学会名 研究室 内容

Spatio-temporal analysis of gene expression and phytohormones during tissue-reunion in incised Arabidopsis flowering stem using laser micro-dissection.

Plant Biology 2017 植物生理学研究室 詳細
ANAC転写因子は傷害部の癒合における二次的な形成層の形成に関わる 植物細胞周期合同セミナー 植物生理学研究室 詳細
LMD法を用いた時空間的遺伝子発現解析と植物ホルモン分析 植物細胞周期合同セミナー 植物生理学研究室 詳細
LMD法を用いたシロイヌナズナ切断花茎の組織癒合過程における時空間的遺伝子発現解析と植物ホルモン分析 植物学会 植物生理学研究室 詳細
Tissue-specific analysis of gene expression and endogenous phytohormone in tissue-reunion process of Arabidopsis incised flowering stem using laser microdissection. Taiwan-Japan Plant Biology 植物生理学研究室 詳細
Effects of Phytohormone on the Antheridium and Prothalli Formation in Ligodium Japonicum Taiwan-Japan Plant Biology 植物生理学研究室 詳細
Functional Analysis of NAC-type Transcriptional Factors during Tissue Reunion in Arabidopsis flowering stem Taiwan-Japan Plant Biology 植物生理学研究室 詳細
LMD法を用いたシロイヌナズナ切断花茎の組織癒合過程における時空間的遺伝子発現解析と植物ホルモン分析 植物化学調節学会 植物生理学研究室 詳細
カニクサにおける造精器と前葉体形成に対する植物ホルモンの影響 植物化学調節学会 植物生理学研究室 詳細
組織癒合に関わるANAC転写因子の機能と標的遺伝子 植物化学調節学会 植物生理学研究室 詳細
Tissue-specific analysis of gene expression and endogenous phytohormone in tissue-reunion process of Arabidopsis incised flowering stem using laser microdissection. 植物生理学会 植物生理学研究室 詳細
Effects of phytohormone on the antheridium and prothalli formation in Ligodium japonicum. 植物生理学会 植物生理学研究室 詳細
ANAC genes are involved in the formation of wound-induced cambium during tissue-reunion process. 植物生理学会 植物生理学研究室 詳細

演題名 学会名 研究室 内容
Mechanism of phytohormone-induced cell proliferation during graft-union development in the Arabidopsis seedlings.(シロイヌナズナ芽生えの胚軸間接ぎ木の細胞分裂を誘導する植物ホルモンの作用機構) 日本植物生理学会 植物生理学研究室 詳細

Analysis of tissue-specific gene expression and hormone biosynthesis during tissue-reunion process in incised Arabidopsis flowering stem. (シロイヌナズナ切断花茎の組織癒合過程における組織特異的な遺伝子発現と植物ホルモンの解析)

日本植物生理学会 植物生理学研究室 詳細
Analysis of spatio-temporal gene expression during tissue-reunion in incised Arabidopsis flowering stem using laser micro-dissection. (レーザーマイクロダイセクション法を用いたシロイヌナズナ切断花茎の組織癒合過程における時空間的遺伝子発現解析) 日本植物生理学会 植物生理学研究室 詳細
Maintenance of stem integrity induced by tissue incision (傷によって誘導される茎の健全性の維持) 日本植物生理学会 植物生理学研究室 詳細
シロイヌナズナ切断組織の癒合と時空間的遺伝子発現解析 細胞周期合同セミナー 植物生理学研究室 詳細
Analysis of tissue-specific gene expression and hormone biosynthesis during tissue-reunion process in incised Arabidopsis flowering stem. 国際植物生長物質会議 植物生理学研究室 詳細
レーザーマイクロダイセクション法を用いたシロイヌナズナ切断花茎の組織癒合過程における時空間的遺伝子発現解析 日本植物学会 植物生理学研究室 詳細
カニクサ造精器形成に対する植物ホルモンの影響 日本植物学会 植物生理学研究室 詳細
LMD法を用いたシロイヌナズナ切断花茎の組織癒合過程における時空間的遺伝子発現解析 植物化学調節学会 植物生理学研究室 詳細
シロイヌナズナ芽生えの胚軸間接ぎ木におけるRAP2.6Lとジャスモン酸の機能 植物化学調節学会 植物生理学研究室 詳細
Analysis of Tissue-reunion Process in Incised Tissue of Plants. 日本ナス科コンソーシアム年会 植物生理学研究室 詳細
Effects of cotyledon removal on the endogenous phytohormone levels in hypocotyls of tomato young seedlings. 日本ナス科コンソーシアム年会 植物生理学研究室 詳細
カニクサ造精器形成に対するホルモンの効果と形態学的解析 植物電子顕微鏡若手ワークショップ 植物生理学研究室 詳細
植物切断組織の癒合と植物ホルモン 植物電子顕微鏡若手ワークショップ 植物生理学研究室 詳細
Molecular mechanisms regulating tissue reunion in incised plant tissues. 日本植物生理学会年会 植物生理学研究室 詳細
Spatio-temporal analysis of gene expression and phytohormones during tissue-reunion in incised Arabidopsis flowering stem using laser micro-dissection.(レーザーマイクロダイセクション法を用いたシロイヌナズナ切断花茎の組織癒合過程における時空間的遺伝子発現解析と植物ホルモン解析) 日本植物生理学会年会 植物生理学研究室 詳細
Functional Analysis of NAC-type Transcriptional Factors during Tissue Reunion in Arabidopsis flowering stem(シロイヌナズナ切断花茎の癒合におけるNAC型転写因子の機能解析) 日本植物生理学会年会 植物生理学研究室 詳細

演題名 学会名 研究室 内容
Mechanism of the tissue reunion in incised tissues of plants. Plant Reprogramming Workshop 植物生理学研究室 詳細
シロイヌナズナ花茎切断処理に応答する植物ホルモン関連遺伝子の発現解析 日本植物生理学会 植物生理学研究室 詳細
シロイヌナズナ切断花茎における遺伝子発現に対するジャスモン酸の影響 日本植物生理学会 植物生理学研究室 詳細
植物の傷害組織における細胞分裂の誘導と植物ホルモンの関与 植物細胞周期合同セミナー 植物生理学研究室 詳細
Gene Expression Analysis of Phytohormone-related Gene After Incision Treatment in Arabidopsis Flowering Stem. シロイヌナズナ国際会議 植物生理学研究室 詳細
レーザーマイクロダイセクション法を用いた植物組織癒合部の遺伝子発現解析 日本植物学会 植物生理学研究室 詳細
シロイヌナズナ花茎切断処理による遺伝子発現の誘導と植物ホルモンの関与 日本植物学会 植物生理学研究室 詳細
組織癒合に関わるANAC071転写因子のオーキシンによる発現制御 日本植物学会 植物生理学研究室 詳細
植物切断組織の癒合と植物ホルモンの関与 日本ナス科コンソーシアム年会 植物生理学研究室 詳細
植物電子顕微鏡若手ワークショップ 植物生理学研究室 詳細
カニクサ造精器形成の誘導とSEM観察 植物電子顕微鏡若手ワークショップ 植物生理学研究室 詳細
共焦点顕微鏡を用いたシロイヌナズナ芽生えの胚軸間接ぎ木の形態観察 植物化学調節学会 植物生理学研究室 詳細
シロイヌナズナ切断花茎における時空間的遺伝子発現と植物ホルモンの解析 植物化学調節学会 植物生理学研究室 詳細

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朝比奈雅志准教授の紹介

先生方が日々取り組んでいる研究について、どのようなきっかけで取り組むようになったのか、その研究はどのような形で社会に生かされていくのかなど、研究室紹介だけでは紹介しきれない内容や、普段なかなか知ることのできない先生方の研究に対する熱い思いなどをご紹介します。

朝比奈雅志の紹介