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検索詳細石崎 公庸大学院理学研究科 生物学専攻教授
プロフィール
陸上植物進化の基部に位置するコケ植物ゼニゴケをモデルに、植物の形作りと環境応答の進化を理解するため研究しています。
研究者基本情報
■ 学位■ 研究ニュース
- 2020年05月16日, 植物ホルモン・オーキシン応答機構の原理を解明
- 2019年11月08日, 植物が芽を増やすための太古から受け継がれた仕組みを解明
- 2019年10月11日, 植物がクローン繁殖体をつくる仕組みをコケで解明― 重要遺伝子”KARAPPO”を発見 ―
- 2017年10月06日, 陸上植物の祖先の特徴をもつ苔類ゼニゴケの全ゲノム構造を解明
■ 研究分野
■ 委員歴
- 2020年01月 - 現在, 日本植物学会, Journal of Plant Research編集実行委員
- 2020年01月 - 現在, 日本植物学会, 代議員
- 2018年01月 - 現在, 日本植物生理学会, 代議員
- 2019年08月 - 2021年07月, 文部科学省, 学術調査官
- 2017年03月 - 2021年02月, 日本農芸化学会, 和文誌「化学と生物」編集委員
- 2017年01月 - 2020年12月, 日本植物生理学会, Plant and Cell Physiology編集委員
- 2015年01月 - 2019年12月, 日本植物学会, Journal of Plant Research編集委員
- 2013年06月 - 2018年03月, 文部科学省科学技術政策研究所科学技術動向研究センター, 専門調査員
研究活動情報
■ 受賞- 2016年03月 日本農芸化学会, BBB Most Cited Paper Award, Efficient Agrobacterium-mediated transformation of the liverwort Marchantia polymorpha using regenerating thalli. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry Vol.77, No.1, pp.167~172論文発表後2年間で最も引用回数が多かった。, 日本国学会誌・学術雑誌による顕彰
- 2015年03月 日本植物生理学会, 日本植物生理学会奨励賞, 基部陸上植物ゼニゴケにおける器官発生制御機構の解析国際学会・会議・シンポジウム等の賞
- 2014年03月 日本農芸化学会, BBB論文賞, Efficient Agrobacterium-Mediated Transformation of the Liverwort Marchantia polymorpha Using Regenerating Thalli., Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry Vol. 77 (2013) No. 1 p. 16学会誌・学術雑誌による顕彰
- 2013年09月 日本植物学会, JPR論文賞, Visualization of auxin-mediated transcriptional activation using a common auxin-responsive reporter system in the liverwort Marchantia polymorpha.Ishizaki et al. (2012)は、陸上植物の発生過程で重要なはたらきをするオーキシンによる分子制御機構が、すでに非維管束植物であるゼニゴケで始まっていたことを示す論文です。モデル植物であるシロイヌナズナで得られた知見をいかして、植物生理学の重要課題に進化の視点から切り込んだ優れた論文です。学会誌・学術雑誌による顕彰
- 2013年04月 日本農芸化学会, 農芸化学奨励賞, 光合成生物における生存戦略の分子機構に関する研究国内学会・会議・シンポジウム等の賞
- InArabidopsis thaliana, REDUCED LATERAL ROOT FORMATION (RLF), a cytochromeb5-like heme-binding domain (Cytb5-HBD) protein, is necessary for proper lateral root formation. Whereas the other Cytb5-HBD proteins inA. thalianaregulate different metabolic reactions, RLF is unique as it specifically regulates organ development. However, it remains unknown whether heme binding to RLF is necessary for its function, and whetherRLForthologs in different plant species also regulate organ development. We demonstrate that RLF binds to hemein vitroand that the two histidine residues, which are conserved among Cytb5-HBD, are crucial for both heme binding and its biological function inA. thaliana. In addition, MpRLF, aRLFortholog inMarchantia polymorpha, rescues the lateral root formation phenotype of theA. thaliana rlfmutant. Mprlfge, the loss-of-function mutation in the MpRLF, resulted in delayed thallus growth and inhibited both gemma cup and antheridiophore formation. Transcriptome analysis using Mprlfgerevealed that MpRLFaffects several metabolic pathways. Our findings indicate that MpRLFis essential for vegetative and reproductive development inM. polymorpha, suggesting that the RLF-dependent redox reaction systems are evolutionarily conserved as crucial mechanisms for organ development across diverse plant species.Cold Spring Harbor Laboratory, 2024年09月
- Chloroplasts accumulate on the cell surface under weak light conditions to efficiently capture light but avoid strong light to minimize photodamage. The blue light receptor phototropin regulates the chloroplast movement in various plant species. In Arabidopsis thaliana, phototropin mediates the light-induced chloroplast movement and positioning via specialized actin filaments on the chloroplasts, chloroplast-actin filaments. KINESIN-LIKE PROTEIN FOR ACTIN-BASED CHLOROPLAST MOVEMENT (KAC) and CHLOROPLAST UNUSUAL POSITIONING 1 (CHUP1) are pivotal for chloroplast-actin-based chloroplast movement and positioning in land plants. However, the mechanisms by which KAC and CHUP1 regulate chloroplast movement and positioning remain unclear. In this study, we characterized KAC and CHUP1 orthologs in the liverwort Marchantia polymorpha, MpKAC and MpCHUP1, respectively. Their knockout mutants, Mpkack° and Mpchup1k°, impaired the light-induced chloroplast movement. Although Mpchup1k° showed mild chloroplast aggregation, Mpkack° displayed severe chloroplast aggregation, suggesting the greater contribution of MpKAC to the chloroplast anchorage to the plasma membrane. Analysis of the subcellular localization of the functional MpKAC-Citrine indicated that MpKAC-Citrine formed a punctate structure on the plasma membrane. Structure-function analysis of MpKAC revealed that a deletion of the conserved C-terminal domain abrogates the targeting to the plasma membrane and its function. A deletion of the N-terminal motor domain retained the plasma membrane targeting but abrogates the formation of punctate structure and showed severe defect in the light-induced chloroplast movement. Our findings suggest that the formation of the punctate structure on the plasma membrane of MpKAC is essential for chloroplast movement.2024年08月, Plant & cell physiology, 英語, 国内誌研究論文(学術雑誌)
- Abstract Land plants have evolved many systems to adapt to a wide range of environmental stresses. In seed plants, oligogalactolipid synthesis is involved in tolerance to freezing and dehydration, but it has not been analyzed in non-vascular plants. Here we analyzed trigalactosyldiacylglycerol (TGDG) synthesis in Marchantia polymorpha. TGDG is synthesized by galactolipid: galactolipid galactosyltransferase [GGGT; SENSITIVE TO FREEZING2 (SFR2) in Arabidopsis]. We analyzed the subcellular localization and GGGT activity of two M. polymorpha SFR2 homologs (MpGGGT1 and MpGGGT2, each as a GFP-fusion protein) using a transient expression system in Nicotiana benthamiana leaves and found that MpGGGT1-GFP localized in the chloroplast envelope membrane. We produced mutants Mpgggt1 and Mpgggt2 and found that TGDG did not accumulate in Mpgggt1 upon treatment of the thallus with acetic acid. Moreover, growth of Mpgggt1 mutants was impaired by acetic acid treatment. Microscopy revealed that the acetic acid treatment of M. polymorpha plants damaged intracellular membranes. The fact that the effect was similar for wild-type and Mpgggt1 plants suggested that MpGGGT has a role in recovery from damage. These results indicate that MpGGGT plays a crucial role in M. polymorpha growth under conditions of acid stress, which may have been encountered during the ancient terrestrial colonization of plants.Springer Science and Business Media LLC, 2024年08月, Journal of Plant Research研究論文(学術雑誌)
- In Catharanthus roseus, monoterpenoid indole alkaloids (MIAs) are produced through the cooperation of four cell types, with final products accumulating in specialized cells known as idioblasts and laticifers. To explore the relationship between cellular differentiation and cell type-specific MIA metabolism, we analyzed the expression of MIA biosynthesis in germinating seeds. Embryos from immature and mature seeds were observed via stereomicroscopy, fluorescence microscopy, and electron microscopy. Time-series MIA and iridoid quantification, along with transcriptome analysis, were conducted to determine the initiation of MIA biosynthesis. In addition, the localization of MIAs was examined using alkaloid staining and imaging mass spectrometry (IMS). Laticifers were present in embryos before seed maturation. MIA biosynthesis commenced 12 h after germination. MIAs accumulated in laticifers of embryos following seed germination, and MIA metabolism is induced after germination in a tissue-specific manner. These findings suggest that cellular morphological differentiation precedes metabolic differentiation. Considering the well-known toxicity and defense role of MIAs in matured plants, MIAs may be an important defense strategy already in the delicate developmental phase of seed germination, and biosynthesis and accumulation of MIAs may require the tissue and cellular differentiation.2024年05月, New Phytologist, 242(3) (3), 1156 - 1171, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2024年04月, Nature Plants, 10(未定) (未定), 未定 - 未定, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Rho/Rac of plant (ROP) GTPases are a plant-specific subfamily of Rho small GTP-binding proteins that function as molecular switches by being converted to the active state by guanine nucleotide exchange factors (GEFs) and to the inactive state by GTPase-activating proteins (GAPs). The bryophyteMarchantia polymorphacontains single-copy genes encoding ROP (MpROP), two types of GEFs (ROPGEF and SPIKE (SPK)), and two types of GAPs (ROPGAP and ROP enhancer (REN)). MpROP regulates the development of various organs, including the air chambers, rhizoids, and clonal propagule gemmae. While the sole PRONE-type ROPGEF, KARAPPO (MpKAR), plays an essential role in gemma initiation, little is known about thein-plantafunctions of other ROP regulatory factors inM. polymorpha. In this study, we focused on the functions of two types of GAPs: MpROPGAP and MpREN. Loss-of-function Mprengesingle mutants showed pleiotropic defects in thallus growth, air chamber formation, rhizoid tip growth, and gemma development, whereas MpROPGAP mutants showed no detectable abnormalities. Despite the distinctive domain structures of MpROPGAP and MpREN, MpropgapgeMprengedouble mutants showed more severe phenotypes than the Mprengesingle mutants, suggesting redundant functions of MpROPGAP and MpREN in gametophyte organogenesis. Interestingly, overexpression of MpROPGAP, MpREN, anddominant-negativeMpROP(MpROPDN) resulted in similar air chamber defects, as well as loss-of-function of MpRENand MpROPGAPand overexpression ofconstitutively activeMpROP(MpROPCA), suggesting importance of activation/inactivation cycling (or balancing) of MpROP. Furthermore, we proved the contributions of the sole DOCK family GEF, MpSPK, to MpROP-regulated air chamber formation. In summary, our results demonstrate a significant role of the two GAPs in the development of various organs and that the two GEFs are responsible for organogenesis through the control of the MpROP active/inactive cycle in the vegetative growth ofM. polymorpha.Cold Spring Harbor Laboratory, 2024年04月
- Abstract Main conclusion The phosphatidic acid phosphohydrolase of Marchantia polymorpha modulates plastid glycolipid synthesis through the ER pathway and is essential for normal plant development regardless of nutrient availability. Abstract Membrane lipid remodeling is one of the strategies plant cells use to secure inorganic phosphate (Pi) for plant growth, but many aspects of the molecular mechanism and its regulation remain unclear. Here we analyzed membrane lipid remodeling using a non-vascular plant, Marchantia polymorpha. The lipid composition and fatty acid profile during Pi starvation in M. polymorpha revealed a decrease in phospholipids and an increase in both galactolipids and betaine lipids. In Arabidopsis thaliana, phosphatidic acid phosphohydrolase (PAH) is involved in phospholipid degradation and is crucial for tolerance to both Pi and nitrogen starvation. We produced two M. polymorpha PAH (MpPAH) knockout mutants (Mppah-1 and Mppah-2) and found that, unlike Arabidopsis mutants, Mppah impaired plant growth with shorter rhizoids compared with wild-type plants even under nutrient-replete conditions. Mutation of MpPAH did not significantly affect the mole percent of each glycerolipid among total membrane glycerolipids from whole plants under both Pi-replete and Pi-deficient conditions. However, the fatty acid composition of monogalactosyldiacylglycerol indicated that the amount of plastid glycolipids produced through the endoplasmic reticulum pathway was suppressed in Mppah mutants. Phospholipids accumulated in the mutants under N starvation. These results reveal that MpPAH modulates plastid glycolipid synthesis through the endoplasmic reticulum pathway more so than what has been observed for Arabidopsis PAH; moreover, unlike Arabidopsis, MpPAH is crucial for M. polymorpha growth regardless of nutrient availability.Springer Science and Business Media LLC, 2023年10月, Planta, 258(5) (5), 92, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Abstract Lateral root (LR) formation is an important developmental event for the establishment of the root system in most vascular plants. In Arabidopsis thaliana, the fewer roots (fwr) mutation in the GNOM gene, encoding a guanine nucleotide exchange factor of ADP ribosylation factor that regulates vesicle trafficking, severely inhibits LR formation. Local accumulation of auxin response for LR initiation is severely affected in fwr. To better understand how local accumulation of auxin response for LR initiation is regulated, we identified a mutation, fewer roots suppressor1 (fsp1), that partially restores LR formation in fwr. The gene responsible for fsp1 was identified as SUPERROOT2 (SUR2), encoding CYP83B1 that positions at the metabolic branch point in the biosynthesis of auxin/indole-3-acetic acid (IAA) and indole glucosinolate. The fsp1 mutation increases both endogenous IAA levels and the number of the sites where auxin response locally accumulates prior to LR formation in fwr. SUR2 is expressed in the pericycle of the differentiation zone and in the apical meristem in roots. Time-lapse imaging of the auxin response revealed that local accumulation of auxin response is more stable in fsp1. These results suggest that SUR2/CYP83B1 affects LR founder cell formation at the xylem pole pericycle cells where auxin accumulates. Analysis of the genetic interaction between SUR2 and GNOM indicates the importance of stabilization of local auxin accumulation sites for LR initiation.Oxford University Press (OUP), 2023年07月, Plant & Cell Physiology, 64(10) (10), 1178 - 1188, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Abstract Sterols are essential components of eukaryotic cell membranes. However, studies on sterol biosynthesis in bryophytes are limited. This study analyzed the sterol profiles in the bryophyte model plant Marchantia polymorpha L. The thalli contained typical phytosterols such as campesterol, sitosterol and stigmasterol. BLASTX analysis of the M. polymorpha genome against the Arabidopsis thaliana sterol biosynthetic genes confirmed the presence of all the enzymes responsible for sterol biosynthesis in M. polymorpha. We further focused on characterizing two genes, MpDWF5A and MpDWF5B, which showed high homology with A. thaliana DWF5, encoding Δ5,7-sterol Δ7-reductase (C7R). Functional analysis using a yeast expression system revealed that MpDWF5A converted 7-dehydrocholesterol to cholesterol, indicating that MpDWF5A is a C7R. Mpdwf5a-knockout (Mpdwf5a-ko) lines were constructed using CRISPR/Cas9-mediated genome editing. Gas chromatography–mass spectrometry analysis of Mpdwf5a-ko revealed that phytosterols such as campesterol, sitosterol and stigmasterol disappeared, and instead, the corresponding Δ7-type sterols accumulated. The thalli of Mpdwf5a-ko grew smaller than those of the wild type, and excessive formation of apical meristem in the thalli was observed. In addition, the gemma cups of the Mpdwf5a-ko were incomplete, and only a limited number of gemma formations were observed. Treatment with 1 µM of castasterone or 6-deoxocastasterone, a bioactive brassinosteroid (BR), partly restored some of these abnormal phenotypes, but far from complete recovery. These results indicate that MpDWF5A is essential for the normal growth and development of M. polymorpha and suggest that the dwarfism caused by the Mpdwf5a-ko defect is due to the deficiency of typical phytosterols and, in part, a BR-like compound derived from phytosterols.Oxford University Press (OUP), 2023年05月, Plant & Cell Physiology, 64(7) (7), 826 - 838, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Plants produce sugars by photosynthesis and use them for growth and development. Sugars are transported from source-to-sink organs via the phloem in the vasculature. It is well known that vascular development is precisely controlled by plant hormones and peptide hormones. However, the role of sugars in the regulation of vascular development is poorly understood. In this study, we examined the effects of sugars on vascular cell differentiation using a vascular cell induction system named Vascular cell Induction culture System Using Arabidopsis Leaves (VISUAL). We found that sucrose has the strongest inhibitory effect on xylem differentiation among several types of sugars. Transcriptome analysis revealed that sucrose suppresses xylem and phloem differentiation from cambial cells. Physiological and genetic analysis suggested that sucrose might function through the BES1 transcription factor, which is the central regulator of vascular cell differentiation. Conditional overexpression of cytosolic invertase led to a decrease in the number of cambium layers due to an imbalance between cell division and differentiation. Taken together, our results suggest that sucrose potentially acts as a signal that integrates environmental conditions with the developmental program.2023年05月, Plant & Cell Physiology, 英語, 国内誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Wiley, 2023年03月, Physiologia Plantarum, 175(2) (2), e13898, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Wiley, 2023年01月, New Phytologist, 237(2) (2), 615 - 630[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Abstract Cytokinin, a plant hormone, plays essential roles in organ growth and development. The type-B response regulator-mediated cytokinin signaling is repressed by type-A response regulators and is conserved in the liverwort Marchantia polymorpha. Its signal coordinates the development of diverse organs on the thallus body, such as the gemma cup, rhizoid, and air pores. Here we report that the type-B response regulator MpRRB upregulates the expression of the R2R3-MYB transcription factor GEMMA CUP-ASSOCIATED MYB1 (MpGCAM1) in M. polymorpha. Whereas both Mpgcam1 and Mprrb knockout mutants exhibited defects in gemma cup formation, the Mpgcam1 Mprra double mutant, in which cytokinin signaling is activated due to the lack of type-A response regulator, also formed no gemma cups. This suggests that MpGCAM1 functions downstream of cytokinin signaling. Inducible overexpression of MpGCAM1 produced undifferentiated cell clumps on the thalli of both wild-type and Mprrb. However, smaller thalli were formed in Mprrb compared to the wild-type after the cessation of overexpression. These results suggest that cytokinin signaling promotes gemma cup formation and cellular reprogramming through MpGCAM1, while cytokinin signals also participate in activating cell division during thallus development.Springer Science and Business Media LLC, 2022年12月, Scientific Reports, 12(1) (1), 21123, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Elsevier BV, 2022年12月, Molecular Plant, 15(12) (12), 1889 - 1907, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The liverwort Marchantia polymorpha has been utilized as a model for biological studies since the 18th century. In the past few decades there has been a Renaissance in its utilization in genomic and genetic approaches to investigating physiological, developmental, and evolutionary aspects of land plant biology. The reasons for its adoption are similar to those of other genetic models, e.g. simple cultivation, ready access via its worldwide distribution, ease of crossing, facile genetics, and more recently, efficient transformation, genome editing, and genomic resources. The haploid gametophyte dominant life cycle of M. polymorpha is conducive to forward genetic approaches. The lack of ancient whole-genome duplications within liverworts facilitates reverse genetic approaches, and possibly related to this genomic stability, liverworts possess sex chromosomes that evolved in the ancestral liverwort. As a representative of one of the three bryophyte lineages, its phylogenetic position allows comparative approaches to provide insights into ancestral land plants. Given the karyotype and genome stability within liverworts, the resources developed for M. polymorpha have facilitated the development of related species as models for biological processes lacking in M. polymorpha.2022年08月, The Plant Cell, 34(10) (10), 3512 - 3542, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Phytohormone abscisic acid (ABA) plays a key role in stomata closure, osmostress acclimation, and vegetative and embryonic dormancy. Group B3 Raf protein kinases (B3-Rafs) serve as positive regulators of ABA and osmostress signaling in the moss Physcomitrium patens and the angiosperm Arabidopsis thaliana. While P. patens has a single B3-Raf called ARK, specific members of B3-Rafs among six paralogs regulate ABA and osmostress signaling in A. thaliana, indicating functional diversification of B3-Rafs in angiosperms. However, we found that the liverwort Marchantia polymorpha, belonging to another class of bryophytes, has three paralogs of B3-Rafs, MpARK1, MpARK2, and MpARK3, with structural variations in the regulatory domains of the polypeptides. By reporter assays of the P. patens ark line and analysis of genome-editing lines of M. polymorpha, we found that these B3-Rafs are functionally redundant in ABA response, with respect to inhibition of growth, tolerance to desiccation and expression of stress-associated transcripts, the majority of which are under the control of the PYR/PYL/RCAR-like receptor MpPYL1. Interestingly, gemmae in gemma cups were germinating only in mutant lines associated with MpARK1, indicating that dormancy in the gametophyte is controlled by a specific B3-Raf paralog. These results indicated not only conservation of the role of B3-Rafs in ABA and osmostress response in liverworts but also functional diversification of B3-Rafs, which is likely to have occurred in the early stages of land plant evolution.Frontiers Media SA, 2022年07月, Frontiers in Plant Science, 13, 952820, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- K+/Na+ homeostasis is important for land plants, particularly under salt stress. In this study, the structure and ion transport properties of the high-affinity K+ transporter (HKT) of the liverwort Marchantia polymorpha were investigated. Only one HKT gene, MpHKT1, was identified in the genome of M. polymorpha. Phylogenetic analysis of HKT proteins revealed that non-seed plants possess HKTs grouped into a clade independent of the other two clades including HKTs of angiosperms. A distinct long hydrophilic domain was found in the C-terminus of MpHKT1. Complementary DNA (cDNA) of truncated MpHKT1 (t-MpHKT1) encoding the MpHKT_Δ596-812 protein was used to examine the functions of the C-terminal domain. Both MpHKT1 transporters fused with enhanced green fluorescent protein at the N-terminus were localized to the plasma membrane when expressed in rice protoplasts. Two-electrode voltage clamp experiments using Xenopus laevis oocytes indicated that MpHKT1 mediated the transport of monovalent alkali cations with higher selectivity for Na+ and K+, but truncation of the C-terminal domain significantly reduced the transport activity with a decrease in the Na+ permeability. Overexpression of MpHKT1 or t-MpHKT1 in M. polymorpha conferred accumulation of higher Na+ levels and showed higher Na+ uptake rates, compared to those of wild-type plants; however, phenotypes with t-MpHKT1 were consistently weaker than those with MpHKT1. Together, these findings suggest that the hydrophilic C-terminal domain plays a unique role in the regulation of transport activity and ion selectivity of MpHKT1.2022年06月, Plant & Cell Physiology, 63(6) (6), 802 - 816, 英語, 国内誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Wiley, 2022年04月, Plant, Cell & Environment, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Japanese Society for Plant Cell and Molecular Biology, 2022年03月, Plant Biotechnology, 39(1) (1), 65 - 72研究論文(学術雑誌)
- The development of the plant body starts with spore germination in bryophytes. In many cases, the first division of the spore occurs after germination and cell elongation of the spore. In Marchantia polymorpha, asymmetric division occurs upon spore germination to generate two daughter cells: the larger one retains the ability to divide and develops into the thallus via sporeling or protonema, while the smaller one maintains tip growth and differentiates into the first rhizoid, providing a scaffold for initial development. Although spore germination of M. polymorpha was described in the 19th century, the intracellular processes of the first asymmetric division of the spore have not been well characterized. In this study, we used live-cell imaging analyses to elucidate microtubule dynamics during the first asymmetric division concomitantly with germination. In particular, we demonstrated that the preprophase band was not formed in the spore and that the bipolar prospindle, which is a microtubule structure surrounding the nucleus during prophase, migrated from the center to the periphery in the spore, suggesting that it was the earliest visible sign of cell polarity. We also showed that the occurrence of asymmetric division depended on actin filaments. Our findings regarding the first division of the spore in M. polymorpha will lead to a better model for cell-autonomous asymmetric division in plants.Japanese Society for Plant Cell and Molecular Biology, 2022年03月, Plant Biotechnology, 39(1) (1), 5 - 12, 英語, 国内誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Bioactive specialized (secondary) metabolites are indispensable for plant development or adjustment to their surrounding environment. In many plants, these specialized metabolites are accumulated in specifically differentiated cells. Catharanthus roseus is a well-known medicinal plant known for producing many kinds of monoterpenoid indole alkaloids (MIAs). C. roseus has two types of specifically differentiated cells accumulating MIAs, so-called idioblast cells and laticifer cells. In this study, we compared each of the cells as they changed during seedling growth, and found that the fluorescent metabolites accumulated in these cells were differentially regulated. Analysis of fluorescent compounds revealed that the fluorescence observed in these cells was emitted from the compound serpentine. Further, we found that the serpentine content of leaves increased as leaves grew. Our findings suggest that idioblast cells and laticifer cells have different biological roles in MIA biosynthesis and its regulation.2022年03月, Journal of Plant Research, 135(3) (3), 473 - 483, 英語, 国内誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Abstract KARRIKIN INSENSITIVE2 (KAI2) was first identified as a receptor of karrikins, smoke-derived germination stimulants. KAI2 is also considered a receptor of an unidentified endogenous molecule called the KAI2 ligand. Upon KAI2 activation, signals are transmitted through the degradation of D53/SMXL proteins via MAX2-dependent ubiquitination. Although components in the KAI2-dependent signaling pathway, namely MpKAI2A and MpKAI2B, MpMAX2, and MpSMXL, exist in the genome of the liverwort Marchantia polymorpha, their functions remain unknown. Here, we show that early thallus growth is retarded and gemma dormancy in the dark is suppressed in Mpkai2a and Mpmax2 loss-of-function mutants. These defects are counteracted in Mpkai2a Mpsmxl and Mpmax2 Mpsmxl double mutants indicating that MpKAI2A, MpMAX2, and MpSMXL act in the same genetic pathway. Introduction of MpSMXLd53, in which a domain required for degradation is mutated, into wild-type plants mimicks Mpkai2a and Mpmax2 plants. In addition, the detection of citrine fluorescence in Nicotiana benthamiana cells transiently expressing a SMXL-Citrine fusion protein requires treatment with MG132, a proteasome inhibitor. These findings imply that MpSMXL is subjected to degradation, and that the degradation of MpSMXL is crucial for MpKAI2A-dependent signaling in M. polymorpha. Therefore, we claim that the basic mechanisms in the KAI2-dependent signaling pathway are conserved in M. polymorpha.Oxford University Press (OUP), 2021年08月, The Plant Cell, 33(7) (7), 2395 - 2411, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Bryophytes occupy a basal position in the monophyletic evolution of land plants and have a life cycle in which the gametophyte generation dominates over the sporophyte generation, offering a significant advantage in conducting genetics. Owing to its low genetic redundancy and the availability of an array of versatile molecular tools, including efficient genome editing, the liverwort Marchantia polymorpha has become a model organism of choice that provides clues to the mechanisms underlying eco-evo-devo biology in plants. Recent analyses of developmental mutants have revealed that key genes in developmental processes are functionally well conserved in plants, despite their morphological differences, and that lineage-specific evolution occurred by neo/subfunctionalization of common ancestral genes. We suggest that M. polymorpha is an excellent platform to uncover the conserved and diversified mechanisms underlying land plant development. Expected final online publication date for the Annual Review of Plant Biology, Volume 72 is May 2021. Please see http://www.annualreviews.org/page/journal/pubdates for revised estimates.Annual Reviews, 2021年05月, Annual Review of Plant Biology, 72(1) (1), 677 - 702, 英語[査読有り][招待有り]研究論文(学術雑誌)
- Phosphate (Pi) is a pivotal nutrient that constraints plant development and productivity in natural ecosystems. Land colonization by plants, more than 470 million years ago, evolved adaptive mechanisms to conquer Pi-scarce environments. However, little is known about the molecular basis underlying such adaptations at early branches of plant phylogeny. To shed light on how early divergent plants respond to Pi limitation, we analyzed the morpho-physiological and transcriptional dynamics of Marchantia polymorpha upon Pi starvation. Our phylogenomic analysis highlights some gene networks present since the Chlorophytes and others established in the Streptophytes (e.g., PHR1–SPX1 and STOP1–ALMT1, respectively). At the morpho-physiological level, the response is characterized by the induction of phosphatase activity, media acidification, accumulation of auronidins, reduction of internal Pi concentration, and developmental modifications of rhizoids. The transcriptional response involves the induction of MpPHR1, Pi transporters, lipid turnover enzymes, and MpMYB14, which is an essential transcription factor for auronidins biosynthesis. MpSTOP2 up-regulation correlates with expression changes in genes related to organic acid biosynthesis and transport, suggesting a preference for citrate exudation. An analysis of MpPHR1 binding sequences (P1BS) shows an enrichment of this cis regulatory element in differentially expressed genes. Our study unravels the strategies, at diverse levels of organization, exerted by M. polymorpha to cope with low Pi availability.MDPI AG, 2020年11月, International Journal of Molecular Sciences, 21(21) (21), 8354 - 8354, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Elsevier BV, 2020年10月, Current Biology, 30(19) (19), 3833 - 3840.e4, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Wiley, 2020年10月, New Phytologist, 228(2) (2), 459 - 465, 英語[査読有り][招待有り]研究論文(学術雑誌)
- Frontiers Media SA, 2020年07月, Frontiers in Plant Science, 11[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2020年05月, Nature Plants, 6(5) (5), 473 - 482[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Land plant shoot structures evolved a diversity of lateral organs as morphological adaptations to the terrestrial environment, with lateral organs arising independently in different lineages. Vascular plants and bryophytes (basally diverging land plants) develop lateral organs from meristems of sporophytes and gametophytes, respectively. Understanding the mechanisms of lateral organ development among divergent plant lineages is crucial for understanding the evolutionary process of morphological diversification of land plants. However, our current knowledge of lateral organ differentiation mechanisms comes almost entirely from studies of seed plants, and thus, it remains unclear how these lateral structures evolved and whether common regulatory mechanisms control the development of analogous lateral organs. Here, we performed a mutant screen in the liverwort Marchantia polymorpha, a bryophyte, which produces gametophyte axes with nonphotosynthetic scalelike lateral organs. We found that an Arabidopsis LIGHT-DEPENDENT SHORT HYPOCOTYLS 1 and Oryza G1 (ALOG) family protein, named M. polymorpha LATERAL ORGAN SUPRESSOR 1 (MpLOS1), regulates meristem maintenance and lateral organ development in Marchantia. A mutation in MpLOS1, preferentially expressed in lateral organs, induces lateral organs with misspecified identity and increased cell number and, furthermore, causes defects in apical meristem maintenance. Remarkably, MpLOS1 expression rescued the elongated spikelet phenotype of a MpLOS1 homolog in rice. This suggests that ALOG genes regulate the development of lateral organs in both gametophyte and sporophyte shoots by repressing cell divisions. We propose that the recruitment of ALOG-mediated growth repression was in part responsible for the convergent evolution of independently evolved lateral organs among highly divergent plant lineages, contributing to the morphological diversification of land plants.2019年12月, PLoS Biology, 17(12) (12), e3000560, 英語, 国際誌, 国際共著している[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Elsevier BV, 2019年11月, Current Biology, 29(23) (23), 3987 - 3995, 英語, 国際誌, 国際共著している[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Many plants can reproduce vegetatively, producing clonal progeny from vegetative cells; however, little is known about the molecular mechanisms underlying this process. Liverwort (Marchantia polymorpha), a basal land plant, propagates asexually via gemmae, which are clonal plantlets formed in gemma cups on the dorsal side of the vegetative thallus [1]. The initial stage of gemma development involves elongation and asymmetric divisions of a specific type of epidermal cell, called a gemma initial, which forms on the floor of the gemma cup [2, 3]. To investigate the regulatory mechanism underlying gemma development, we focused on two allelic mutants in which no gemma initial formed; these mutants were named karappo, meaning "empty." We used whole-genome sequencing of both mutants and molecular genetic analysis to identify the causal gene, KARAPPO (KAR), which encodes a ROP guanine nucleotide exchange factor (RopGEF) carrying a plant-specific ROP nucleotide exchanger (PRONE) catalytic domain. In vitro GEF assays showed that the full-length KAR protein and the PRONE domain have significant GEF activity toward MpROP, the only ROP GTPase in M. polymorpha. Moreover, genetic complementation experiments showed a significant role for the N- and C-terminal variable regions in gemma development. Our investigation demonstrates an essential role for KAR/RopGEF in the initiation of plantlet development from a differentiated cell, which may involve cell-polarity formation and subsequent asymmetric cell division via activation of ROP signaling, implying a similar developmental mechanism in vegetative reproduction of various land plants.2019年10月, Current Biology, 29(20) (20), 3525 - 3531, 英語, 国際誌, 国際共著している[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Catharanthus roseus is a medicinal plant well known for producing bioactive compounds such as vinblastine and vincristine, which are classified as terpenoid indole alkaloids (TIAs). Although the leaves of this plant are the main source of these antitumour drugs, much remains unknown on how TIAs are biosynthesised from a central precursor, strictosidine, to various TIAs in planta. Here, we have succeeded in showing, for the first time in leaf tissue of C. roseus, cell-specific TIAs localisation and accumulation with 10 μm spatial resolution Imaging mass spectrometry (Imaging MS) and live single-cell mass spectrometry (single-cell MS). These metabolomic studies revealed that most TIA precursors (iridoids) are localised in the epidermal cells, but major TIAs including serpentine and vindoline are localised instead in idioblast cells. Interestingly, the central TIA intermediate strictosidine also accumulates in both epidermal and idioblast cells of C. roseus. Moreover, we also found that vindoline accumulation increases in laticifer cells as the leaf expands. These discoveries highlight the complexity of intercellular localisation in plant specialised metabolism.Wiley, 2019年10月, New Phytologist, 224(2) (2), 848 - 859, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Cytokinins are known to regulate various physiological events in plants. Cytokinin signaling is mediated by the phosphorelay system, one of the most ancient mechanisms controlling hormonal pathways in plants. The liverwort Marchantia polymorpha possesses all components necessary for cytokinin signaling; however, whether they respond to cytokinins and how the signaling is fine-tuned remain largely unknown. Here, we report cytokinin function in Marchantia development and organ formation. Our measurement of cytokinin species revealed that cis-zeatin is the most abundant cytokinin in Marchantia. We reduced the endogenous cytokinin level by overexpressing the gene for cytokinin oxidase, MpCKX, which inactivates cytokinins, and generated overexpression and knockout lines for type-A (MpRRA) and type-B (MpRRB) response regulators to manipulate the signaling. The overexpression lines of MpCKX and MpRRA, and the knockout lines of MpRRB, shared phenotypes such as inhibition of gemma cup formation, enhanced rhizoid formation and hyponastic thallus growth. Conversely, the knockout lines of MpRRA produced more gemma cups and exhibited epinastic thallus growth. MpRRA expression was elevated by cytokinin treatment and reduced by knocking out MpRRB, suggesting that MpRRA is upregulated by the MpRRB-mediated cytokinin signaling, which is antagonized by MpRRA. Our findings indicate that when plants moved onto land they already deployed the negative feedback loop of cytokinin signaling, which has an indispensable role in organogenesis.2019年08月, Plant & Cell Physiology, 60(8) (8), 1842 - 1854, 英語, 国際誌, 国際共著していない[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- MAIN CONCLUSION: The physiological importance of MpUVR8 in UV-B resistance and translocation in a UV-B-dependent manner from the cytosol into the nucleus is characterized in Marchantia polymorpha. UV RESISTANCE LOCUS 8 (UVR8) is an ultraviolet-B (UV-B) light receptor functioning for UV-B sensing and tolerance in Arabidopsis thaliana and other species. It is unclear whether UVR8 physiologically functions in UV-B-induced defense responses in Marchantia polymorpha, which belongs to the earliest diverging group of embryophyte lineages. Here, we demonstrate that UVR8 has a physiological function in UV-B tolerance and that there is a UVR8-dependent pathway involved. In addition, a UVR8-independent pathway is revealed. We examine the tissue-specific expression pattern of M. polymorpha UVR8 (MpUVR8), showing that it is highly expressed in the apical notch in thalli and gametangiophores, as well as in antheridial and archegonial heads. Furthermore, Mpuvr8KO plant transformants, in which the MpUVR8 locus was disrupted, were produced and analyzed to understand the physiological and molecular function of MpUVR8. Analysis using these plants indicates the important roles of MpUVR8 and MpUVR8-regulated genes, and of MpUVR8-independent pathways in UV-B tolerance. Subcellular localization of Citrine-fused MpUVR8 in M. polymorpha cells was also investigated. It was found to translocate from the cytosol into the nucleus in response to UV-B irradiation. Our findings indicate strong conservation of the physiological function of UVR8 and the molecular mechanisms for UVR8-dependent signal transduction through regulation of gene expression in embryophytes.Springer Nature, 2019年05月, Planta, 249(5) (5), 1349 - 1364, 英語, 国際誌, 国際共著していない[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Public Library of Science (PLoS), 2019年03月, PLoS Genetics, 15(3) (3), e1997997 - e1007997, 英語, 国際誌, 国際共著している[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2018年12月, Nature Communications, 9(1) (1), 5283, 英語, 国際誌, 国際共著している[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Sugar metabolism pathways such as photosynthesis produce dicarbonyls, e.g. methylglyoxal ( MG), which can cause cellular damage. The glyoxalase ( GLX) system comprises two enzymes GLX1 and GLX2, and detoxifies MG; however, this system is poorly understood in the chloroplast, compared with the cytosol. In the present study, we determined GLX1 and GLX2 activities in spinach chloroplasts, which constituted 40% and 10%, respectively, of the total leaf glyoxalase activity. In Arabidopsis thaliana, five GFP-fusion GLXs were present in the chloroplasts. Under high CO2 concentrations, where increased photosynthesis promotes the MG production, GLX1 and GLX2 activities in A. thaliana increased and the expression of AtGLX1-2 and AtGLX2-5 was enhanced. On the basis of these findings and the phylogeny of GLX in oxygenic phototrophs, we propose that the GLX system scavenges MG produced in chloroplasts during photosynthesis.Japan Society for Bioscience, Biotechnology, and Agrochemistry, 2018年12月, Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 82(12) (12), 2072 - 2083, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Nature America, Inc, 2018年11月, Journal of Plant Research, 131(6) (6), 1047 - 1054, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Elsevier {BV}, 2018年11月, Current Biology, 28(22) (22), 3691 - 3699, 英語, 国際誌, 国際共著している[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- R2R3-MYB transcription factors constitute the largest gene family among plant transcription factor families. They became largely divergent during the evolution of land plants and regulate various biological processes. The functions of R2R3-MYBs are mostly characterized in seed plants but are poorly understood in non-seed plants. Here, we examined the function of two R2R3-MYB genes of Marchantia polymorpha (Mapoly0073s0038 and Mapoly0006s0226) that are closely related to subgroup 4 of the R2R3-MYB family. We performed LC/MS/MS metabolomics, RNA-seq analysis and expression analysis in overexpressors and knockout mutants of MpMYB14 and MpMYB02. Overexpression of MpMYB14 remarkably increased the amount of riccionidins, which are specific anthocyanins in liverworts and a few flowering plants. In contrast, overexpression of MpMYB02 increased the amount of several marchantins, which are characteristic cyclic bis (bibenzyl ether) compounds in M. polymorpha and related liverworts. Knockouts of MpMYB14 and MpMYB02 abolished the accumulation of riccionidins and marchantins, respectively. The expression of MpMYB14 was up-regulated by UV-B irradiation, N deficiency, and NaCl treatment, whereas the expression of MpMYB02 was down-regulated by NaCl treatment. Our results suggest that the regulatory framework of phenolic metabolism by R2R3-MYB was already established in early land plants.Springer Tokyo, 2018年05月, Journal of Plant Research, 131(5) (5), 1 - 16, 英語, 国際誌, 国際共著していない[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Tip growth is driven by turgor pressure and mediated by the polarized accumulation of cellular materials. How a single polarized growth site is established and maintained is unclear. Here, we analyzed the function of NIMA-related protein kinase 1 (MpNEK1) in the liverwort Marchantia polymorpha In the wild type, rhizoid cells differentiate from the ventral epidermis and elongate through tip growth to form hair-like protrusions. In Mpnek1 knockout mutants, rhizoids underwent frequent changes in growth direction, resulting in a twisted and/or spiral morphology. The functional MpNEK1-Citrine protein fusion localized to microtubule foci in the apical growing region of rhizoids. Mpnek1 knockouts exhibited increases in both microtubule density and bundling in the apical dome of rhizoids. Treatment with the microtubule-stabilizing drug taxol phenocopied the Mpnek1 knockout. These results suggest that MpNEK1 directs tip growth in rhizoids through microtubule organization. Furthermore, MpNEK1 expression rescued ectopic outgrowth of epidermal cells in the Arabidopsis thaliana nek6 mutant, strongly supporting an evolutionarily conserved NEK-dependent mechanism of directional growth. It is possible that such a mechanism contributed to the evolution of the early rooting system in land plants.2018年03月, Development (Cambridge, England), 145(5) (5), 1047 - 1054, 英語, 国際誌, 国際共著していない[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Land plants differentiate germ cells in the haploid gametophyte. In flowering plants, a generative cell is specified as a precursor that subsequently divides into two sperm cells in the developing male gametophyte, pollen. Generative cell specification requires cell-cycle control and microtubule-dependent nuclear relocation (reviewed in [1-3]). However, the generative cell fate determinant and its evolutionary origin are still unknown. In bryophytes, gametophytes produce eggs and sperm in multicellular reproductive organs called archegonia and antheridia, respectively, or collectively called gametangia. Given the monophyletic origin of land plants [4-6], evolutionarily conserved mechanisms may play key roles in these diverse reproductive processes. Here, we showed that a single member of the subfamily VIIIa of basic helix-loop-helix (bHLH) transcription factors in the liverwort Marchantia polymorpha primarily accumulated in the initial cells and controlled their development into gametangia. We then demonstrated that an Arabidopsis thaliana VIIIa bHLH transiently accumulated in the smaller daughter cell after an asymmetric division of the meiosis-derived microspore and was required for generative cell specification redundantly with its paralog. Furthermore, these A. thaliana VIIIa bHLHs were functionally replaceable by the M. polymorpha VIIIa bHLH. These findings suggest the VIIIa bHLH proteins as core regulators for reproductive development, including germ cell differentiation, since an early stage of land plant evolution.2018年02月, Current Biology, 28(3) (3), 479 - 486, 英語, 国際誌, 国際共著していない[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Mitochondria increase in number by the fission of existing mitochondria. Mitochondrial fission is needed to provide mitochondria to daughter cells during cell division. In Arabidopsis thaliana, four kinds of genes have been reported to be involved in mitochondrial fission. Two of them, DRP3 (dynamin-related protein3) and FIS1 (FISSION1), are well conserved in eukaryotes. The other two are plant-specific ELM1 (elongated mitochondria1) and PMD (peroxisomal and mitochondrial division). To better understand the commonality and diversity of mitochondrial fission factors in land plants, we examined mitochondrial fission-related genes in a liverwort, Marchantia polymorpha. As a bryophyte, M. polymorpha has features distinct from those of the other land plant lineages. We found that M. polymorpha has single copies of homologues for DRP3, FIS1 and ELM1, but does not appear to have a homologue of PMD. Citrine-fusion proteins with MpDRP3, MpFIS1 and MpELM1 were localized to mitochondria in M. polymorpha. MpDRP3-And MpELM1-defective mutants grew slowly and had networked mitochondria, indicating that mitochondrial fission was blocked in the mutants, as expected. However, knockout of MpFIS1 did not affect growth or mitochondrial morphology. These results suggest that MpDRP3 and MpELM1 but neither MpFIS1 nor PMD are needed for mitochondrial fission in M. polymorpha.Nature Publishing Group, 2017年12月, Scientific Reports, 7(1) (1), 4600, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The evolution of land flora transformed the terrestrial environment. Land plants evolved from an ancestral charophycean alga from which they inherited developmental, biochemical, and cell biological attributes. Additional biochemical and physiological adaptations to land, and a life cycle with an alternation between multicellular haploid and diploid generations that facilitated efficient dispersal of desiccation tolerant spores, evolved in the ancestral land plant. We analyzed the genome of the liverwort Marchantia polymorpha, a member of a basal land plant lineage. Relative to charophycean algae, land plant genomes are characterized by genes encoding novel biochemical pathways, new phytohormone signaling pathways (notably auxin), expanded repertoires of signaling pathways, and increased diversity in some transcription factor families. Compared with other sequenced land plants, M. polymorpha exhibits low genetic redundancy in most regulatory pathways, with this portion of its genome resembling that predicted for the ancestral land plant. PAPERCLIP.2017年10月, Cell, 171(2) (2), 287 - 304, 英語, 国際誌, 国際共著している[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Cell division patterning is important to determine body shape in plants. Nuclear auxin signaling mediated by AUXIN RESPONSE FACTOR (ARF) transcription factors affects plant growth and development through regulation of cell division, elongation and differentiation. The evolutionary origin of the ARF-mediated pathway dates back to at least the common ancestor of bryophytes and other land plants. The liverwort Marchantia polymorpha has three phylogenetically distinct ARFs: MpARF1, the sole 'activator' ARF; and MpARF2 and MpARF3, two 'repressor' ARFs. Genetic screens for auxin-resistant mutants revealed that loss of MpARF1 function conferred auxin insensitivity. Mparf1 mutants showed reduced auxin-inducible gene expression and various developmental defects, including thallus twisting and gemma malformation. We further investigated the role of MpARF1 in gemma development, which is traceable at the cellular level. In wild-type plants, a gemma initial first undergoes several transverse divisions to generate a single-celled stalk and a gemma proper, followed by rather synchronous longitudinal divisions in the latter. Mparf1 mutants often contained multicelled stalks and showed defects in the execution and timing of the longitudinal divisions. While wild-type gemmae finally generate two meristem notches, Mparf1 gemmae displayed various numbers of ectopic meristems. These results suggest that MpARF1 regulates formative cell divisions and axis formation through auxin responses. The mechanism for activator ARF regulation of pattern formation may be shared in land plants and therefore important for the general acquisition of three-dimensional body plans.Oxford University Press (OUP), 2017年10月, Plant & Cell Physiology, 58(10) (10), 1642 - 1651, 英語, 国内誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Seasonal recycling of nutrients is an important strategy for deciduous perennials. Deciduous perennials maintain and expand their nutrient pools by the autumn nutrient remobilization and the subsequent winter storage throughout their long life. Phosphorus (P), one of the most important elements in living organisms, is remobilized from senescing leaves during autumn in deciduous trees. However, it remains unknown how phosphate is stored over winter. Here we show that in poplar trees (Populus alba L.), organic phosphates are accumulated in twigs from late summer to winter, and that IP6 (myo-inositol-1,2,3,4,5,6-hexakis phosphate: phytic acid) is the primary storage form. IP6 was found in high concentrations in twigs during winter and quickly decreased in early spring. In parenchyma cells of winter twigs, P was associated with electron-dense structures, similar to globoids found in seeds of higher plants. Various other deciduous trees were also found to accumulate IP6 in twigs during winter. We conclude that IP6 is the primary storage form of P in poplar trees during winter, and that it may be a common strategy for seasonal P storage in deciduous woody plants.OXFORD UNIV PRESS, 2017年09月, Plant & Cell Physiology, 58(9) (9), 1477 - 1485, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- In land plants, photosystem I (PSI) photoinhibition limits carbon fixation and causes growth defects. In addition, recovery from PSI photoinhibition takes much longer than PSII photoinhibition when the PSI core-complex is degraded by oxidative damage. Accordingly, PSI photoinhibition should be avoided in land plants, and land plants should have evolved mechanisms to prevent PSI photoinhibition. However, such protection mechanisms have not yet been identified, and it remains unclear whether all land plants suffer from PSI photoinhibition in the same way. In the present study, we focused on the susceptibility of PSI to photoinhibition and investigated whether mechanisms of preventing PSI photoinhibition varied among land plant species. To assess the susceptibility of PSI to photoinhibition, we used repetitive short-pulse (rSP) illumination, which specifically induces PSI photoinhibition. Subsequently, we found that land plants possess a wide variety of tolerance mechanisms against PSI photoinhibition. In particular, gymnosperms, ferns and mosses/liverworts exhibited higher tolerance to rSP illumination-induced PSI photoinhibition than angiosperms, and detailed analyses indicated that the tolerance of these groups could be partly attributed to flavodiiron proteins, which protected PSI from photoinhibition by oxidizing the PSI reaction center chlorophyll (P700) as an electron acceptor. Furthermore, we demonstrate, for the first time, that gymnosperms, ferns and mosses/liverworts possess a protection mechanism against photoinhibition of PSI that differs from that of angiosperms.WILEY, 2017年09月, Physiologia Plantarum, 161(1) (1), 56 - 74, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- In higher plants, the electron-sink capacity of photorespiration contributes to alleviation of photoinhibition by dissipating excess energy under conditions when photosynthesis is limited. We addressed the question at which point in the evolution of photosynthetic organisms photorespiration began to function as electron sink and replaced the flavodiiron proteins which catalyze the reduction of O-2 at photosystem I in cyanobacteria. Algae do not have a higher activity of photorespiration when CO2 assimilation is limited, and it can therefore not act as an electron sink. Using land plants (liverworts, ferns, gymnosperms, and angiosperms) we compared photorespiration activity and estimated the electron flux driven by photorespiration to evaluate its electron-sink capacity at CO2-compensation point. In vivo photorespiration activity was estimated by the simultaneous measurement of O-2-exchange rate and chlorophyll fluorescence yield. All C3-plants leaves showed transient O-2-uptake after actinic light illumination (post-illumination transient O-2-uptake), which reflects photorespiration activity. Post- illumination transient O-2-uptake rates increased in the order from liverworts to angiosperms through ferns and gymnosperms. Furthermore, photorespiration-dependent electron flux in photosynthetic linear electron flow was estimated from post-illumination transient O-2-uptake rate and compared with the electron flux in photosynthetic linear electron flow in order to evaluate the electron-sink capacity of photorespiration. The electron-sink capacity at the CO2-compensation point also increased in the above order. In gymnosperms photorespiration was determined to be the main electron-sink. C3-C4 intermediate species of Flaveria plants showed photorespiration activity, which intermediate between that of C3- and C4-flaveria species. These results indicate that in the first land plants, liverworts, photorespiration started to function as electron sink. According to our hypothesis, the dramatic increase in partial pressure of O-2 in the atmosphere about 0.4 billion years ago made it possible to drive photorespiration with higher activity in liverworts.WILEY, 2017年09月, Physiologia Plantarum, 161(1) (1), 138 - 149, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Over-reduction of the photosynthetic electron transport (PET) chain should be avoided, because the accumulation of reducing electron carriers produces reactive oxygen species (ROS) within photosystem I (PSI) in thylakoid membranes and causes oxidative damage to chloroplasts. To prevent production of ROS in thylakoid membranes the H+ gradient (pH) needs to be built up across the thylakoid membranes to suppress the over-reduction state of the PET chain. In this study, we aimed to identify the critical component that stimulates pH formation under illumination in higher plants. To do this, we screened ethyl methane sulfonate (EMS)-treated Arabidopsis thaliana, in which the formation of pH is impaired and the PET chain caused over-reduction under illumination. Subsequently, we isolated an allelic mutant that carries a missense mutation in the -subunit of chloroplastic CF0CF1-ATP synthase, named hope2. We found that hope2 suppressed the formation of pH during photosynthesis because of the high H+ efflux activity from the lumenal to stromal side of the thylakoid membranes via CF0CF1-ATP synthase. Furthermore, PSI was in a more reduced state in hope2 than in wild-type (WT) plants, and hope2 was more vulnerable to PSI photoinhibition than WT under illumination. These results suggested that chloroplastic CF0CF1-ATP synthase adjusts the redox state of the PET chain, especially for PSI, by modulating H+ efflux activity across the thylakoid membranes. Our findings suggest the importance of the buildup of pH depending on CF0CF1-ATP synthase to adjust the redox state of the reaction center chlorophyll P700 in PSI and to suppress the production of ROS in PSI during photosynthesis. Significance Statement pH, as well as ATP supply, is important for the adjustment of the redox state in the photosynthetic electron transport chain in higher plants; however, how pH formation is stimulated during photosynthesis is not yet known. This study aimed to identify the critical component to stimulate pH formation during photosynthesis by using Arabidopsis thaliana mutagenized with ethyl methane sulfonate; chloroplastic CF0CF1-ATP synthase was found to build up pH to protect photosynthetic machineries during photosynthesis.WILEY, 2017年07月, The Plant Journal, 91(2) (2), 306 - 324, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The processes involved in sexual reproduction have been diversified during plant evolution. Whereas charales, bryophytes, pteridophytes, and some gymnosperms utilize motile sperm as male gametes, in other gymnosperms and angiosperms the immotile sperm cells are delivered to the egg cells through elongated pollen tubes. During formation of the motile sperms, cells undergo a dynamic morphological transformation including drastic changes in shape and the generation of locomotor architecture. The molecular mechanism involved in this process remains mostly unknown. Membrane trafficking fulfills the exchange of various proteins and lipids among single membrane-bound organelles in eukaryotic cells, contributing to various biological functions. RAB GTPases and SNARE proteins are evolutionarily conserved key machineries of membrane trafficking mechanisms, which regulate tethering and fusion of the transport vesicles to target membranes. Our observation of fluorescently tagged plasma membrane-resident SNARE proteins demonstrated that these proteins relocalize to spherical structures during the late stages in spermiogenesis. Similar changes in subcellular localization were also observed for other fluorescently tagged SNARE proteins and a RAB GTPase, which acts on other organelles including the Golgi apparatus and endosomes. Notably, a vacuolar SNARE, MpVAMP71, was localized on the membrane of the spherical structures. Electron microscopic analysis revealed that there are many degradation-related structures such as multi-vesicular bodies, autophagosomes, and autophagic bodies containing organelles. Our results indicate that the cell-autonomous degradation pathway plays a crucial role in the removal of membrane components and the cytoplasm during spermiogenesis of Marchantia polymorpha. This process differs substantially from mammalian spermatogenesis in which phagocytic removal of excess cytoplasm involves neighboring cells.SPRINGER JAPAN KK, 2017年05月, Journal of Plant Research, 130(3) (3), 433 - 441, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Endogenous brassinosteroids (BRs) in non-flowering land plants were analyzed. BRs were found in a liverwort (Marchantia polymorpha), a moss (Physcomitrella patens), lycophytes (Selaginella moellendorffii and S. uncinata) and 13 fern species. A biologically active BR, castasterone (CS), was identified in most of these non-flowering plants but another biologically active BR, brassinolide, was not. It may be distinctive that levels of CS in non-flowering plants were orders of magnitude lower than those in flowering plants. 22-Hydroxycampesterol and its metabolites were identified in most of the non-flowering plants suggesting that the biosynthesis of BRs via 22-hydroxylation of campesterol occurs as in flowering plants. Phylogenetic analyses indicated that M. polymorpha, P. patens and S. moellendorffii have cytochrome P450s in the CYP85 clans which harbors BR biosynthesis enzymes, although the P450 profiles are simpler as compared with Arabidopsis and rice. Furthermore, these basal land plants were found to have multiple P450s in the CYP72 clan which harbors enzymes to catabolize BRs. These findings indicate that green plants were able to synthesize and inactivate BRs from the land-transition stage. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2017年04月, Phytochemistry, 136, 46 - 55, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The diffusion efficiency of oxygen in the atmosphere, like that of CO2, is approximately 104 times greater than that in aqueous environments. Consequently, terrestrial photosynthetic organisms need mechanisms to protect against potential oxidative damage. The liverwort Marchantia polymorpha, a basal land plant, has habitats where it is exposed to both water and the atmosphere. Furthermore, like cyanobacteria, M. polymorpha has genes encoding flavodiiron proteins (FLV). In cyanobacteria, FLVs mediate oxygen-dependent alternative electron flow (AEF) to suppress the production of reactive oxygen species. Here, we investigated whether FLVs are required for the protection of photosynthesis in M. polymorpha. A mutant deficient in the FLV1 isozyme (Delta MpFlv1) sustained photooxidative damage to photosystem I (PSI) following repetitive short-saturation pulses of light. Compared with the wild type (Takaragaike-1), Delta MpFlv1 showed the same photosynthetic oxygen evolution rate but a lower electron transport rate during the induction phase of photosynthesis. Additionally, the reaction center chlorophyll in PSI, P700, was highly reduced in DMpFlv1 but not in Takaragaike-1. These results indicate that the gene product of MpFlv1 drives AEF to oxidize PSI, as in cyanobacteria. Furthermore, FLV-mediated AEF supports the production of a proton motive force to possibly induce the nonphotochemical quenching of chlorophyll fluorescence and suppress electron transport in the cytochrome b(6)/f complex. After submerging the thalli, a decrease in photosystem II operating efficiency was observed, particularly in Delta MpFlv1, which implies that species living in these sorts of habitats require FLV-mediated AEF.AMER SOC PLANT BIOLOGISTS, 2017年03月, Plant Physiology, 173(3) (3), 1636 - 1647, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The invasion of the land by plants, or terrestrialization, was one of the most critical events in the history of the Earth. The evolution of land plants included significant transformations in body plans: the emergence of a multicellular diploid sporophyte, transition from gametophyte-dominant to sporophyte-dominant life histories, and development of many specialized tissues and organs, such as stomata, vascular tissues, roots, leaves, seeds, and flowers. Recent advances in molecular genetics in two model basal plants, bryophytes Physcomitrella patens and Marchantia polymorpha, have begun to provide answers to several key questions regarding land plant evolution. This paper discusses the evolution of the genes and regulatory mechanisms that helped drive such significant morphological innovations among land-based plants.Japan Society for Bioscience Biotechnology and Agrochemistry, 2017年, Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 81(1) (1), 73 - 80, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- To acquire appropriate iron (Fe), vascular plants have developed two unique strategies, the reduction-based strategy I of nongraminaceous plants for Fe2+ and the chelation-based strategy II of graminaceous plants for Fe3+. However, the mechanism of Fe uptake in bryophytes, the earliest diverging branch of land plants and dominant in gametophyte generation is less clear. Fe isotope fractionation analysis demonstrated that the liverwort Marchantia polymorpha uses reduction-based Fe acquisition. Enhanced activities of ferric chelate reductase and proton ATPase were detected under Fe-deficient conditions. However, M. polymorpha did not show mugineic acid family phytosiderophores, the key components of strategy II, or the precursor nicotianamine. Five ZIP (ZRT/IRT-like protein) homologs were identified and speculated to be involved in Fe uptake in M. polymorpha. MpZIP3 knockdown conferred reduced growth under Fe-deficient conditions, and MpZIP3 overexpression increased Fe content under excess Fe. Thus, a nonvascular liverwort, M. polymorpha, uses strategy I for Fe acquisition. This system may have been acquired in the common ancestor of land plants and coopted from the gametophyte to sporophyte generation in the evolution of land plants.WILEY, 2016年07月, New Phytologist, 211(2) (2), 569 - 583, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- In contrast to animals, in which the germ cell lineage is established during embryogenesis, plant germ cells are generated in reproductive organs via reprogramming of somatic cells. The factors that control germ cell differentiation and reprogramming in plants are poorly understood. Members of the RKD subfamily of plant-specific RWP-RK transcription factors have been implicated in egg cell formation in Arabidopsis based on their expression patterns and ability to cause an egg-like transcriptome upon ectopic expression [1]; however, genetic evidence of their involvement is lacking, due to possible genetic redundancy, haploid lethality, and the technical difficulty of analyzing egg cell differentiation in angiosperms. Here we analyzed the factors that govern germ cell formation in the liverwort Marchantia polymorpha. This recently revived model bryophyte has several characteristics that make it ideal for studies of germ cell formation, such as low levels of genetic redundancy, readily accessible germ cells, and the ability to propagate asexually via gemma formation [2, 3]. Our analyses revealed that MpRKD, a single RWP-RK factor closely related to angiosperm RKDs, is preferentially expressed in developing eggs and sperm precursors in M. polymorpha. Targeted disruption of MpRKD had no effect on the gross morphology of the vegetative and reproductive organs but led to striking defects in egg and sperm cell differentiation, demonstrating that MpRKD is an essential regulator of germ cell differentiation. Together with previous findings [1, 4-6], our results suggest that RKD factors are evolutionarily conserved regulators of germ cell differentiation in land plants.CELL PRESS, 2016年07月, Current Biology : CB, 26(13) (13), 1775 - 1781, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Phytochromes are red light (R) and far-red light (FR) receptors that play important roles in many aspects of plant growth and development. Phytochromes mainly function in the nucleus and regulate sets of genes by inhibiting negatively acting basic helix-loop-helix transcription factors named PHYTOCHROME INTERACTING FACTORs (PIFs) in Arabidopsis thaliana. Although R/FR photoreversible responses and phytochrome genes are well documented in diverse lineages of plants, the extent to which phytochrome signaling is mediated by gene regulation beyond angiosperms remains largely unclear. Here, we show that the liverwort Marchantia polymorpha, an emerging model basal land plant, has only one phytochrome gene, Mp-PHY, and only one PIF gene, Mp-PIF. These genes mediate typical low fluence responses, which are reversibly elicited by R and FR, and regulate gene expression. Mp-phy is light-stable and translocates into the nucleus upon irradiation with either R or FR, demonstrating that the single phytochrome Mp-phy exhibits combined biochemical and cell-biological characteristics of type I and type II phytochromes. Mp-phy photoreversibly regulates gemma germination and downstream gene expression by interacting with Mp-PIF and targeting it for degradation in an R-dependent manner. Our findings suggest that the molecular mechanisms for light-dependent transcriptional regulation mediated by PIF transcription factors were established early in land plant evolution.AMER SOC PLANT BIOLOGISTS, 2016年06月, The Plant Cell, 28(6) (6), 1406 - 1421, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Catharanthus roseus (L.) G. Don is a medicinal plant well known for producing antitumor drugs such as vinblastine and vincristine, which are classified as terpenoid indole alkaloids (TIAs). The TIA metabolic pathway in C. roseus has been extensively studied. However, the localization of TIA intermediates at the cellular level has not been demonstrated directly. In the present study, the metabolic pathway of TIA in C. roseus was studied with two forefront metabolomic techniques, that is, Imaging mass spectrometry (MS) and live Single-cell MS, to elucidate cell-specific TIA localization in the stem tissue. Imaging MS indicated that most TIAs localize in the idioblast and laticifer cells, which emit blue fluorescence under UV excitation. Single-cell MS was applied to four different kinds of cells [idioblast (specialized parenchyma cell), laticifer, parenchyma, and epidermal cells] in the stem longitudinal section. Principal component analysis of Imaging MS and Single-cell MS spectra of these cells showed that similar alkaloids accumulate in both idioblast cell and laticifer cell. From MS/MS analysis of Single-cell MS spectra, catharanthine, ajmalicine, and strictosidine were found in both cell types in C. roseus stem tissue, where serpentine was also accumulated. Based on these data, we discuss the significance of TIA synthesis and accumulation in the idioblast and laticifer cells of C. roseus stem tissue.NATL ACAD SCIENCES, 2016年04月, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 113(14) (14), 3891 - 3896, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Abscisic acid (ABA) is a phytohormone widely distributed among members of the land plant lineage (Embryophyta), regulating dormancy, stomata closure and tolerance to environmental stresses. In angiosperms (Magnoliophyta), ABA-induced gene expression is mediated by promoter elements such as the G-box-like ACGT-core motifs recognized by bZIP transcription factors. In contrast, the mode of regulation by ABA of gene expression in liverworts (Marchantiophyta), representing one of the earliest diverging land plant groups, has not been elucidated. In this study, we used promoters of the liverwort Marchantia polymorpha dehydrin and the wheat Em genes fused to the -glucuronidase (GUS) reporter gene to investigate ABA-induced gene expression in liverworts. Transient assays of cultured cells of Marchantia indicated that ACGT-core motifs proximal to the transcription initiation site play a role in the ABA-induced gene expression. The RY sequence recognized by B3 transcriptional regulators was also shown to be responsible for the ABA-induced gene expression. In transgenic Marchantia plants, ABA treatment elicited an increase in GUS expression in young gemmalings, which was abolished by simultaneous disruption of the ACGT-core and RY elements. ABA-induced GUS expression was less obvious in mature thalli than in young gemmalings, associated with reductions in sensitivity to exogenous ABA during gametophyte growth. In contrast, lunularic acid, which had been suggested to function as an ABA-like substance, had no effect on GUS expression. The results demonstrate the presence of ABA-specific response mechanisms mediated by conserved cis-regulatory elements in liverworts, implying that the mechanisms had been acquired in the common ancestors of embryophytes.WILEY-BLACKWELL, 2016年04月, Physiologia Plantarum, 156(4) (4), 407 - 420, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The liverwort Marchantia polymorpha L. is one of the key model plants in evo-devo studies, and an increasing number of transgenic and mutant lines have been established. For reliable long-term preservation of M. polymorpha plants, spores have been used, but crossing is indispensable to obtain them. Gemmae, however, are vegetative clones and readily available in large numbers without crossing, thereby enabling the clonal preservation and rapid propagation of transgenic or mutant lines. Here, we report a simple cryopreservation protocol for in vitro grown M. polymorpha gemmae using aluminum cryoplates. Gemmae were pre-cultured on sucrose-containing medium, embedded in calcium alginate gel on the surface of a cryoplate, moderately dehydrated and stored in liquid nitrogen. After rapid thawing, the stored gemmae showed a 100% survival rate. Our protocol does not require plant growth regulators such as ABA, and takes only 1 h to complete except for 1 d of pre-culture. Furthermore, gemmae treated as described above but then air-dried for 2 h can be stored at -80A degrees C for at least 1 year without a significant decrease in survival rate, which is convenient for most laboratories that have a -80A degrees C freezer but not a liquid nitrogen container for long-term storage. These preservation techniques for M. polymorpha should increase their availability in the research community.Oxford University Press (OUP), 2016年02月, Plant & Cell Physiology, 57(2) (2), 300 - 306, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- While Marchantia polymorpha has been utilized as a model system to investigate fundamental biological questions for over almost two centuries, there is renewed interest in M. polymorpha as a model genetic organism in the genomics era. Here we outline community guidelines for M. polymorpha gene and transgene nomenclature, and we anticipate that these guidelines will promote consistency and reduce both redundancy and confusion in the scientific literature.Oxford University Press ({OUP}), 2016年02月, Plant & Cell Physiology, 57(2) (2), 257 - 61, 英語, 国内誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- In land plants, there are two types of male gametes: one is a non-motile sperm cell which is delivered to the egg cell by a pollen tube, and the other is a motile sperm cell with flagella. The molecular mechanism underlying the sexual reproduction with the egg and pollen-delivered sperm cell is well understood from studies using model plants such as Arabidopsis and rice. On the other hand, the sexual reproduction with motile sperm has remained poorly characterized, due to the lack of suitable models. Marchantia polymorpha L. is a model basal land plant with sexual reproduction involving an egg cell and bi-flagellated motile sperm. To understand the differentiation process of plant motile sperm, we analyzed the gene expression profile of developing antheridia of M. polymorpha. We performed RNA-sequencing experiments and compared transcript profiles of the male sexual organ (antheridiophore and antheridium contained therein), female sexual organ (archegoniophore) and a vegetative organ (thallus). Transcriptome analysis showed that the antheridium expresses nearly half of the protein-coding genes predicted in the genome, but it also has unique features. The antheridium transcriptome shares some common features with male gamete transcriptomes of angiosperms and animals, and homologs of genes involved in male gamete formation and function in angiosperms and animals were identified. In addition, we showed that some of them had distinct expression patterns in the spermatogenous tissue of developing antheridia. This study provides a transcriptional framework on which to study the molecular mechanism of plant motile sperm development in M. polymorpha as a model.OXFORD UNIV PRESS, 2016年02月, Plant & Cell Physiology, 57(2) (2), 325 - 338, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The membrane trafficking pathway has been diversified in a specific way for each eukaryotic lineage, probably to fulfill specific functions in the organisms. In green plants, comparative genomics has supported the possibility that terrestrialization and/or multicellularization could be associated with the elaboration and diversification of membrane trafficking pathways, which have been accomplished by an expansion of the numbers of genes required for machinery components of membrane trafficking, including soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor (SNARE) proteins. However, information regarding membrane trafficking pathways in basal land plant lineages remains limited. In the present study, we conducted extensive analyses of SNARE molecules, which mediate membrane fusion between target membranes and transport vesicles or donor organelles, in the liverwort, Marchantia polymorpha. The M. polymorpha genome contained at least 34 genes for 36 SNARE proteins, comprising fundamental sets of SNARE proteins that are shared among land plant lineages with low degrees of redundancy. We examined the subcellular distribution of a major portion of these SNARE proteins by expressing Citrine-tagged SNARE proteins in M. polymorpha, and the results showed that some of the SNARE proteins were targeted to different compartments from their orthologous products in Arabidopsis thaliana. For example, MpSYP12B was localized to the surface of the oil body, which is a unique organelle in liverworts. Furthermore, we identified three VAMP72 members with distinctive structural characteristics, whose N-terminal extensions contain consensus sequences for N-myristoylation. These results suggest that M. polymorpha has acquired unique membrane trafficking pathways associated with newly acquired machinery components during evolution.OXFORD UNIV PRESS, 2016年02月, Plant & Cell Physiology, 57(2) (2), 307 - 324, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- MicroRNAs (miRNAs) have important roles in gene regulation during plant development. Previous studies revealed that some miRNAs are highly shared by most land plants. Recently, the liverwort, Marchantia polymorpha, has been studied by molecular genetic approaches, and sequencing of its genome is currently underway. The expression pattern and the detailed functions of miRNAs during Marchantia development are unknown. Here, we profiled the small RNAs expressed in thalli, antheridiophores and archegoniophores of M. polymorpha using high-throughput RNA sequencing. We revealed that a limited number of miRNAs are shared between M. polymorpha and the moss, Physcomitrella patens, and that a number of miRNAs are M. polymorpha specific. Like other land plants, cognate target genes corresponding to conserved miRNAs could be found in the genome database and were experimentally confirmed to guide cleavage of target mRNAs. The results suggested that two genes in the SPL (SQUAMOSA PROMOTER BINDING-LIKE) transcription factor family, which are regulated by miR156 in most land plants, were instead targeted by two distinct miRNAs in M. polymorpha. In order to demonstrate the physiological roles of miRNAs in M. polymorpha, we constructed an miRNA ectopic expression system to establish overexpression transformants for conserved miRNAs, miR166 and miR319. Ectopic expression of these miRNAs induced abnormal development of the thallus and gemma cups, suggesting that balanced expression of miRNA/target mRNAs has a crucial role in developmental regulation in M. polymorpha. Profiling data on miRNA together with the ectopic expression system would provide new information on the liverwort small RNA world and evolutionary divergence/conservation of small RNA function among land plants.OXFORD UNIV PRESS, 2016年02月, Plant & Cell Physiology, 57(2) (2), 359 - 372, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Liverworts occupy a basal position in the evolution of land plants, and are a key group to address a wide variety of questions in plant biology. Marchantia polymorpha is a common, easily cultivated, dioecious liverwort species, and is emerging as an experimental model organism. The haploid gametophytic generation dominates the diploid sporophytic generation in its life cycle. Genetically homogeneous lines in the gametophyte generation can be established easily and propagated through asexual reproduction, which aids genetic and biochemical experiments. Owing to its dioecy, male and female sexual organs are formed in separate individuals, which enables crossing in a fully controlled manner. Reproductive growth can be induced at the desired times under laboratory conditions, which helps genetic analysis. The developmental process from a single-celled spore to a multicellular body can be observed directly in detail. As a model organism, molecular techniques for M. polymorpha are well developed; for example, simple and efficient protocols of Agrobacterium-mediated transformation have been established. Based on them, various strategies for molecular genetics, such as introduction of reporter constructs, overexpression, gene silencing and targeted gene modification, are available. Herein, we describe the technologies and resources for reverse and forward genetics in M. polymorpha, which offer an excellent experimental platform to study the evolution and diversity of regulatory systems in land plants.OXFORD UNIV PRESS, 2016年02月, Plant & Cell Physiology, 57(2) (2), 262 - 270, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Bryophytes (liverworts, hornworts and mosses) comprise the three earliest diverging lineages of land plants (embryophytes). Marchantia polymorpha, a complex thalloid Marchantiopsida liverwort that has been developed into a model genetic system, occupies a key phylogenetic position. Therefore, M. polymorpha is useful in studies aiming to elucidate the evolution of gene regulation mechanisms in plants. In this study, we used computational, transcriptomic, small RNA and degradome analyses to characterize microRNA (miRNA)-mediated pathways of gene regulation in M. polymorpha. The data have been integrated into the open access ContigViews-miRNA platform for further reference. In addition to core components of the miRNA pathway, 129 unique miRNA sequences, 11 of which could be classified into seven miRNA families that are conserved in embryophytes (miR166a, miR390, miR529c, miR171-3p, miR408a, miR160 and miR319a), were identified. A combination of computational and degradome analyses allowed us to identify and experimentally validate 249 targets. In some cases, the target genes are orthologous to those of other embryophytes, but in other cases, the conserved miRNAs target either paralogs or members of different gene families. In addition, the newly discovered Mpo-miR11707.1 and Mpo-miR11707.2 are generated from a common precursor and target MpARGONAUTE1 (LW1759). Two other newly discovered miRNAs, Mpo-miR11687.1 and Mpo-miR11681.1, target the MADS-box transcription factors MpMADS1 and MpMADS2, respectively. Interestingly, one of the pentatricopeptide repeat (PPR) gene family members, MpPPR_66 (LW9825), the protein products of which are generally involved in various steps of RNA metabolism, has a long stem-loop transcript that can generate Mpo-miR11692.1 to autoregulate MpPPR_66 (LW9825) mRNA. This study provides a foundation for further investigations of the RNA-mediated silencing mechanism in M. polymorpha as well as of the evolution of this gene silencing pathway in embryophytes.OXFORD UNIV PRESS, 2016年02月, Plant & Cell Physiology, 57(2) (2), 339 - 358, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The colonization of the land by plants, sometime before 470 million years ago, was accompanied by the evolution tissue systems [1-3]. Specialized structures with diverse functions from nutrient acquisition to reproduction derived from single cells in the outermost layer (epidermis) were important sources of morphological innovation at this time [2, 4, 5]. In extant plants, these structures may be unicellular extensions, such as root hairs or rhizoids [6-9], or multicellular structures, such as asexual propagules or secretory hairs (papillae) [10-12]. Here, we show that a ROOT-HAIR DEFECTIVE SIX-LIKE (RSL) class I basic helix-loop-helix transcription factor positively regulates the development of the unicellular and multicellular structures that develop from individual cells that expand out of the epidermal plane of the liverwort Marchantia polymorpha; mutants that lack MpRSL1 function do not develop rhizoids, slime papillae, mucilage papillae, or gemmae. Furthermore, we discovered that RSL class I genes are also required for the development of multicellular axillary hairs on the gametophyte of the moss Physcomitrella patens. Because class I RSL proteins also control the development of rhizoids in mosses and root hairs in angiosperms [13, 14], these data demonstrate that the function of RSL class I genes was to control the development of structures derived from single epidermal cells in the common ancestor of the land plants. Class I RSL genes therefore controlled the generation of adaptive morphological diversity as plants colonized the land from the water.CELL PRESS, 2016年01月, Current Biology, 26(1) (1), 93 - 99, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Allene oxide synthases (AOSs) were isolated from liverworts and charophytes. These AOSs exhibited enzymatic properties similar to those of angiosperms but formed a distinct phylogenetic clade. Allene oxide synthase (AOS) and hydroperoxide lyase (HPL) mediate the formation of precursors of jasmonates and carbon-six volatiles, respectively. AOS and HPL utilize fatty acid hydroperoxides and belong to the plant cytochrome P450 74 (CYP74) family that mediates plant defense against herbivores, pathogens, or abiotic stresses. Although members of the CYP74 family have been reported in mosses and other species, the evolution and function of multiple CYP74 genes in plants remain elusive. Here, we show that the liverwort Marchantia polymorpha belongs to a basal group in the evolution of land plants; has two closely related proteins (59 % identity), MpAOS1 and MpAOS2, that are similar to moss PpAOS1 (49 and 47 % identity, respectively); and exhibits AOS activity but not HPL activity. We also found that the green microalgae Klebsormidium flaccidum, consist of multicellular and non-branching filaments, contains an enzyme, KfAOS, that is similar to PpAOS1 (37 % identity), and converts 13-hydroperoxide of linolenic acid to 12-oxo-phytodienoic acid in a coupled reaction with allene oxide cyclase. Phylogenetic analysis showed two evolutionarily distinct clusters. One cluster comprised AOS and HPL from charophytic algae, liverworts, and mosses, including MpAOSs and KfAOS. The other cluster was formed by angiosperm CYP74. Our results suggest that plant CYP74 enzymes with AOS, HPL, and divinyl ether synthase activities have arisen multiple times and in the two different clades, which occurred prior to the divergence of the flowering plant lineage.SPRINGER, 2015年11月, Planta, 242(5) (5), 1175 - 1186, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Environmental stresses are effective triggers for the biosynthesis of various secondary metabolites in plants, and phytohormones such as jasmonic acid and abscisic acid are known to mediate such responses in flowering plants. However, the detailed mechanism underlying the regulation of secondary metabolism in bryophytes remains unclear. In this study, the induction mechanism of secondary metabolites in the model liverwort Marchantia polymorpha was investigated. Abscisic acid (ABA) and ultraviolet irradiation (UV-C) were found to induce the biosynthesis of isoriccardin C, marchantin C, and riccardin F, which are categorized as bisbibenzyls, characteristic metabolites of liverworts. UV-C led to the significant accumulation of ABA Overexpression of MpABI1, which encodes protein phosphatase 2C (PP2C) as a negative regulator of ABA signaling, suppressed accumulation of bisbibenzyls in response to ABA and UV-C irradiation and conferred susceptibility to UV-C irradiation. These data show that ABA plays a significant role in the induction of bisbibenzyl biosynthesis, which might confer tolerance against UV-C irradiation in M. polymorpha. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2015年09月, Phytochemistry, 117, 547 - 553, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- We previously reported Agrobacterium-mediated transformation methods for the liverwort Marchantia polymorpha using the hygromycin phosphotransferase gene as a marker for selection with hygromycin. In this study, we developed three additional markers for M. polymorpha transformation: the gentamicin 3'-acetyltransferase gene for selection with gentamicin; a mutated acetolactate synthase gene for selection with chlorsulfuron; and the neomycin phosphotransferase II gene for selection with G418. Based on these four marker genes, we have constructed a series of Gateway binary vectors designed for transgenic experiments on M. polymorpha. The 35S promoter from cauliflower mosaic virus and endogenous promoters for constitutive and heat-inducible expression were used to create these vectors. The reporters and tags used were Citrine, 3xCitrine, Citrine-NLS, TagRFP, tdTomato, tdTomato-NLS, GR, SRDX, SRDX-GR, GUS, ELuc(PEST), and 3xFLAG. These vectors, designated as the pMpGWB series, will facilitate molecular genetic analyses of the emerging model plant M. polymorpha.PUBLIC LIBRARY SCIENCE, 2015年09月, PLOS ONE, 10(9) (9), e0138876, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 12-Oxo-phytodienoic acid (OPDA) is an intermediate in jasmonic acid (JA) biosynthesis. OPDA exerts JA-dependent and JA-independent biological effects; therefore, it is considered a signaling molecule in flowering plants. OPDA is induced by bacterial infection and wounding and inhibits growth in the moss Physcomitrella patens. The functions of OPDA and allene oxide cyclase (AOC) in the liverwort Marchantia polymorpha were explored, which represents the most basal lineage of extant land plants. The analysis of OPDA showed that it is present in M. polymorpha and is increased by wounding. OPDA has been suggested to be involved in the response to environmental stresses. Moreover, OPDA showed growth inhibitory activity in M. polymorpha. Nonetheless JA in M. polymorpha was not found in this study. AOC synthesizes OPDA from an unstable allene oxide. A database search of the M. polymorpha genome identified only a putative gene encoding allene oxide cyclase (MpAOC). Recombinant MpAOC showed AOC activity similar to that in flowering plants. MpAOC was localized to chloroplasts, as in flowering plants. Expression of MpAOC was induced by wounding and OPDA treatment, and positive feedback regulation of OPDA was demonstrated in M. polymorpha. Overexpression of MpAOC increased the endogenous OPDA level and suppressed growth in M. polymorpha. These results indicate the role of OPDA as a signaling molecule regulating growth and the response to wounding in the liverwort M. polymorpha. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2015年08月, Phytochemistry, 116, 48 - 56, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Saintpaulia (African violet) leaves are known to be damaged by a rapid temperature decrease when cold water is applied to the leaf surface; the injury is ascribed to the chloroplast damage caused by the cytosolic pH decrease following the degradation of the vacuolar membrane in the palisade cells. In this report, we present evidence for the involvement of Ca2+ in facilitating the collapse of the vacuolar membrane and in turn in the temperature sensitivity of Saintpaulia leaves. In the presence of a Ca2+ chelator (EGTA) or certain Ca2+ channel inhibitors (Gd3+ or La3+) but not others (verapamil or nifedipine), the pH of the vacuole, monitored through BCECF (20,70-bis(carboxyethyl)-4 or 5-carboxyfluorescein) fluorescence, did not increase in response to a rapid temperature drop. These pharmacological observations are consistent with the involvement of mechanosensitive Ca2+ channels in the collapse of the vacuolar membrane. The high level of expression of an MCA-(Arabidopsis mechanosensitive Ca2+ channel) like gene, a likely candidate for a mechanosensitive Ca2+ channel(s) in plant cells, was confirmed in the palisade tissue in Saintpaulia leaves by using a newly developed method of gene expression analysis for the specialized small tissues.OXFORD UNIV PRESS, 2015年07月, Plant & Cell Physiology, 56(7) (7), 1297 - 1305, 英語[査読有り][招待有り]研究論文(学術雑誌)
- Among eukaryotes, the four core histones show an extremely high conservation of their structure and form nucleosomes that compact, protect, and regulate access to genetic information. Nevertheless, in multicellular eukaryotes the two families, histone H2A and histone H3, have diversified significantly in key residues. We present a phylogenetic analysis across the green plant lineage that reveals an early diversification of the H2A family in unicellular green algae and remarkable expansions of H2A variants in flowering plants. We define motifs and domains that differentiate plant H2A proteins into distinct variant classes. In non-flowering land plants, we identify a new class of H2A variants and propose their possible role in the emergence of the H2A.W variant class in flowering plants.ELSEVIER SCIENCE LONDON, 2015年07月, Trends in Plant Science, 20(7) (7), 419 - 425, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Gas exchange is essential for multicellular organisms. In contrast to the circulatory systems of animals, land plants have tissues with intercellular spaces (ICSs), called aerenchyma, that are critical for efficient gas exchange. Plants form ICSs by two different mechanisms: schizogeny, where localized cell separation creates spaces; and lysogeny, where cells die to create ICSs. In schizogenous ICS formation, specific molecular mechanisms regulate the sites of cell separation and coordinate extensive reorganization of cell walls. Emerging evidence suggests the involvement of extracellular signaling, mediated by peptide ligands and leucine-rich repeat receptor-like kinases, in the regulation of cell wall remodeling during cell separation. Recent work on the liverwort Marchantia polymorpha has demonstrated a critical role for a plasma membrane-associated plant U-box E3 ubiquitin ligase in ICS formation. In this review, I discuss the mechanism of schizogenous ICS formation, focusing on the potential role of extracellular signaling in the regulation of cell separation.FRONTIERS RESEARCH FOUNDATION, 2015年07月, Frontiers in Plant Science, 6, 497, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Kato H, Ishizaki K, Kouno M, Shirakawa M, Bowman JL, Nishihama R, Kohchi T, PLoS genetics, 2015, vol. 11, no. 6, pp. e10053652015年06月, PLoS Genetics, 11(6) (6), e1005365, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The plant hormone auxin (indole-3-acetic acid [IAA]) has previously been suggested to regulate diverse forms of dormancy in both seed plants and liverworts. Here, we use loss-and gain-of-function alleles for auxin synthesis-and signaling-related genes, as well as pharmacological approaches, to study how auxin regulates development and dormancy in the gametophyte generation of the liverwort Marchantia polymorpha. We found that M. polymorpha possess the smallest known toolkit for the indole-3-pyruvic acid (IPyA) pathway in any land plant and that this auxin synthesis pathway mainly is active in meristematic regions of the thallus. Previously a Trp-independent auxin synthesis pathway has been suggested to produce a majority of IAA in bryophytes. Our results indicate that the Trp-dependent IPyA pathway produces IAA that is essential for proper development of the gametophyte thallus of M. polymorpha. Furthermore, we show that dormancy of gemmae is positively regulated by auxin synthesized by the IPyA pathway in the apex of the thallus. Our results indicate that auxin synthesis, transport, and signaling, in addition to its role in growth and development, have a critical role in regulation of gemmae dormancy in M. polymorpha.Oxford University Press (OUP), 2015年06月, The Plant Cell, 27(6) (6), 1650 - 1669, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Light regulates various aspects of development throughout the life cycle of sessile land plants. Photoreceptors, such as the red (R) and far-red (FR) light receptors phytochromes, play pivotal roles in modulating developmental programs. Reflecting high developmental plasticity, plants can regenerate tissues, organs, and whole bodies from varieties of cells. Among land plants, bryophytes exhibit extraordinary competency of regeneration under hormone-free conditions. As an environmental factor, light plays critical roles in regeneration of bryophytes. However, how light regulates regeneration remains unknown. Here we show that using the liverwort Marchantia polymorpha, which contains a single phytochrome gene, the phytochrome regulates re-entry into the cell cycle and cell shape in newly regenerating tissues. Our morphological and cytological observations revealed that S-phase entry of G(1)-arrested epidermal cells around the midrib on the ventral surface of thallus explants was greatly retarded in the dark or under phytochrome-inactive R/FR cycle irradiation conditions, where, nevertheless, small, laterally narrow regenerants were eventually formed. Thus, consistent with earlier descriptions published over a century ago, light is not essential for, but exerts profound effects on regeneration in M. polymorpha. Ventral cells in regenerants grown under R/FR cycle conditions were longer and narrower than those under R cycle. Expression of a constitutively active mutant of M. polymorpha phytochrome allowed regeneration of well grown, widely expanded thalli even in the dark when sugar was supplied, further demonstrating that the phytochrome signal promotes cell proliferation, which is rate-limited by sucrose availability. Similar effects of R and FR irradiation on cell division and elongation were observed in sporelings as well. Thus, besides activation of photosynthesis, major roles of R in regeneration of M. polymorpha are to facilitate proliferation of rounder cells through the phytochrome by mechanisms that are likely to operate in the sporeling.SPRINGER JAPAN KK, 2015年05月, Journal of Plant Research, 128(3) (3), 407 - 421, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The plant hormone auxin regulates many aspects of plant growth and development. Recent progress in Arabidopsis provided a scheme that auxin receptors, TIR1/AFBs, target transcriptional co-repressors, AUX/IAAs, for degradation, allowing ARFs to regulate transcription of auxin responsive genes. The mechanism of auxin-mediated transcriptional regulation is considered to have evolved around the time plants adapted to land. However, little is known about the role of auxin-mediated transcription in basal land plant lineages. We focused on the liverwort Marchantia polymorpha, which belongs to the earliest diverging lineage of land plants. M. polymorpha has only a single TIR1/AFB (MpTIR1), a single AUX/IAA (MpIAA), and three ARFs (MpARF1, MpARF2, and MpARF3) in the genome. Expression of a dominant allele of MpIAA with mutations in its putative degron sequence conferred an auxin resistant phenotype and repressed auxin-dependent expression of the auxin response reporter proGH3:GUS. We next established a system for DEX-inducible auxin-response repression by expressing the putatively stabilized MpIAA protein fused with the glucocorticoid receptor domain (MpIAAmDII-GR). Repression of auxin responses in proMpIAA: MpIAAmDII-GR plants caused severe defects in various developmental processes, including gemmaling development, dorsiventrality, organogenesis, and tropic responses. Transient transactivation assays showed that the three MpARFs had different transcriptional activities, each corresponding to their phylogenetic classifications. Moreover, MpIAA and MpARF proteins interacted with each other with different affinities. This study provides evidence that pleiotropic auxin responses can be achieved by a minimal set of auxin signaling factors and suggests that the transcriptional regulation mediated by TIR1/AFB, AUX/IAA, and three types of ARFs might have been a key invention to establish body plans of land plants. We propose that M. polymorpha is a good model to investigate the principles and the evolution of auxin-mediated transcriptional regulation and its roles in land plant morphogenesis.PUBLIC LIBRARY SCIENCE, 2015年05月, PLoS Genetics, 11(5) (5), e1005084., 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- A comprehensive analysis of the levels of primary metabolites in wild type (WT) and several auxin-signaling mutants namely, tir1, slr and arf7 arf19 of Arabidopsis thaliana has been performed using CE-MS, a technique particularly sensitive for the measurement of polar compounds. We first measured the levels of primary metabolites in shoots and roots, most of the analyzed metabolites were found to be quantitatively and qualitatively comparable in WT and three kinds of mutants (tir1, slr and arf7 arf19). Some amino acids such as GABA, Arg, Orn, Val, Thr, Leu and Ile exhibited a unique pattern of distribution between shoots and roots in both WT and the mutants. On the other hand, the mutant slr showed a quite different pattern of metabolites measured in the present study. Subsequently, the responses of primary metabolites to a short-term (60 min) application of exogenous IAA (10(-7), 10(-8) M) in WT and the mutants were characterized. Due to IAA treatments, some amino acids such as GABA in WT roots and Gly and Ala in WT shoots were altered, but not in the mutants. Gln was altered in slr shoots by 10(-7) M IAA treatment. Levels of G6P from the glycolic pathway were altered in WT roots and those of 2PG, 3PG were altered in tir1 shoots in response to IAA treatments. The levels of succinate in TCA cycle were altered by IAA treatments in WT shoots but not in the mutants. IAA treatment inhibited the respiration in WT roots. The suppression of respiration might account for the IAA-dependent alteration of some metabolites. Difference of auxin responses between WT and auxin-signaling mutants suggests that some metabolic processes are under IAA control.JAPANESE SOC PLANT CELL & MOLECULAR BIOLOGY, 2015年03月, Plant Biotechnology, 32(1) (1), 65 - 79, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- During the transition from water to land, plants had to cope with the loss of water through transpiration, the inevitable result of photosynthetic CO2 fixation on land [1, 2]. Control of transpiration became possible through the development of a new cell type: guard cells, which form stomata. In vascular plants, stomatal regulation is mediated by the stress hormone ABA, which triggers the opening of the SnR kinase OST1-activated anion channel SLAC1 [3, 4]. To understand the evolution of this regulatory circuit, we cloned both ABA-signaling elements, SLAC1 and OST1, from a charophyte alga, a liverwort, and a moss, and functionally analyzed the channel-kinase interactions. We were able to show that the emergence of stomata in the last common ancestor of mosses and vascular plants coincided with the origin of SLAC1-type channels capable of using the ancient ABA drought signaling kinase OST1 for regulation of stomatal closure.CELL PRESS, 2015年03月, Current Biology, 25(7) (7), 928 - 935, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Elsevier {BV}, 2015年, Cryobiology, 71(3) (3), 560[査読有り]
- Eight-carbon (C8) volatiles, such as 1-octen-3-ol, octan-3-one, and octan-3-ol, are ubiquitously found among fungi and bryophytes. In this study, it was found that the thalli of the common liverwort Marchantia polymorpha, a model plant species, emitted high amounts of C8 volatiles mainly consisting of (R)-1-octen-3-ol and octan-3-one upon mechanical wounding. The induction of emission took place within 40 min. In intact thalli, 1-octen-3-yl acetate was the predominant C8 volatile while tissue disruption resulted in conversion of the acetate to 1-octen-3-ol. This conversion was carried out by an esterase showing stereospecificity to (R)-1-octen-3-yl acetate. From the transgenic line of M. polymorpha (des6(KO)) lacking arachidonic acid and eicosapentaenoic acid, formation of C8 volatiles was only minimally observed, which indicated that arachidonic and/or eicosapentaenoic acids were essential to form C8 volatiles in M. polymorpha. When des6(KO) thalli were exposed to the vapor of 1-octen-3-ol, they absorbed the alcohol and converted it into 1-octen-3-yl acetate and octan-3-one. Therefore, this implied that 1-octen-3-ol was the primary C8 product formed from arachidonic acid, and further metabolism involving acetylation and oxidoreduction occurred to diversify the C8 products. Octan-3-one was only minimally formed from completely disrupted thalli, while it was formed as the most abundant product in partially disrupted thalli. Therefore, it is assumed that the remaining intact tissues were involved in the conversion of 1-octen-3-ol to octan-3-one in the partially disrupted thalli. The conversion was partly promoted by addition of NAD(P)H into the completely disrupted tissues, suggesting an NAD(P)H-dependent oxidoreductase was involved in the conversion. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2014年11月, Phytochemistry, 107, 42 - 49, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Blue-light-induced chloroplast photorelocation movement is observed in most land plants. Chloroplasts move toward weak-light-irradiated areas to efficiently absorb light (the accumulation response) and escape from strong-light-irradiated areas to avoid photodamage (the avoidance response). The plant-specific kinase phototropin (phot) is the blue-light receptor for chloroplast movements. Although the molecular mechanisms for chloroplast photorelocation movement have been analyzed, the overall aspects of signal transduction common to land plants are still unknown. Here, we show that the liverwort Marchantia polymorpha exhibits the accumulation and avoidance responses exclusively induced by blue light as well as specific chloroplast positioning in the dark. Moreover, in silico and Southern-blot analyses revealed that the M. polymorpha genome encodes a single PHOT gene, MpPHOT, and its knockout line displayed none of the chloroplast photorelocation movements, indicating that the sole MpPHOT gene mediates all types of movement. Mpphot was localized on the plasma membrane and exhibited blue-light-dependent autophosphorylation both in vitro and in vivo. Heterologous expression of MpPHOT rescued the defects in chloroplast movement of phot mutants in the fern Adiantum capillus-veneris and the seed plant Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). These results indicate that Mpphot possesses evolutionarily conserved regulatory activities for chloroplast photorelocation movement. M. polymorpha offers a simple and versatile platform for analyzing the fundamental processes of phototropin-mediated chloroplast photorelocation movement common to land plants.AMER SOC PLANT BIOLOGISTS, 2014年09月, Plant Physiology, 166(1) (1), 411 - U598, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Photoperiodic control of the phase transition from vegetative to reproductive growth is critical for land plants. The GIGANTEA (GI) and FLAVIN-BINDING KELCH REPEAT F-BOX1 (FKF1) protein complex controls this process in angiosperms. However, little is known about how plants evolved this regulatory system. Here, we report that orthologues of GI and FKF1 are present in a basal plant, the liverwort Marchantia polymorpha, and describe the molecular interaction between their products. Knockout of either the GI or FKF1 orthologue completely abolishes the long-day-dependent growth-phase transition in M. polymorpha. Overexpression of either gene promotes growth-phase transition, even under short-day conditions. Introduction of the GI orthologue partially rescues the late-flowering phenotype of the Arabidopsis thaliana gi mutant. Our findings suggest that plants had already acquired the GI-FKF1 system to regulate growth-phase transition when they colonized land, and that this system was co-opted from gametophyte to sporophyte generation during evolution.NATURE PUBLISHING GROUP, 2014年04月, Nature Communications, 5, 3668, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Constitutive promoters are essential tools for analyses of gene functions by transgenic approaches. For overexpression and silencing studies of genes, a ubiquitous and strong expression of genes under investigation as well as selection markers is preferred. For future applications in the emerging basal plant model system Marchantia polymorpha, a liverwort, activities of the viral 35S cauliflower mosaic virus promoter and the endogenous elongation factor 1 alpha (MpEF1 alpha) promoter were analyzed. Expression of the reporter gene beta-glucuronidase (GUS), driven by the CaMV35 and MpEF1 alpha promoters, was compared throughout plant development. Significant differences were observed between the two promoter activities. The CaMV35 promoter yields a weak reporter gene expression in the meristematic zones but drives a strong expression in the thallus. The MpEF1 alpha promoter causes a strong meristematic GUS expression and is more active in female sexual tissues. Overall, the MpEF1 alpha promoter seems to be the better option for obtaining a strong and ubiquitous transgene expression. Furthermore, a whole mount in situ hybridization protocol for Marchantia was established. Analysis of MpEF1 alpha mRNA transcript in intact, whole tissues showed an expression pattern that is overall similar to the pattern of the GUS reporter gene expression driven by the MpEF1 alpha promoter, including strong expression in meristematic zones. The whole mount technique reported here can be used to determine the mRNA expression in intact gemmae and archegonia, and has the potential to be applied for screening large numbers of transgenic plants, for instance to identify knock-down mutants.SPRINGER, 2014年04月, Transgenic Research, 23(2) (2), 235 - 244, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The vast majority of land plants develop gas-exchange tissues with intercellular spaces (ICSs) connected directly to the air. Although the developmental processes of ICS have been described in detail at the morphological and ultrastructural level in diverse land plants, little is known about the molecular mechanism responsible for ICS formation. The liverwort Marchantia polymorpha develops a multilayered tissue with a large ICS (air chamber), whose formation is initiated at selected positions of epidermal cells. We isolated a mutant of M. polymorpha showing impaired air-chamber formation, nopperabo1 (nop1), from T-DNA-tagged lines. In nop1 plants, no ICS was formed; consequently, a single-layered epidermis developed on the dorsal side of the thallus. The causal gene NOP1 encodes a Plant U-box (PUB) E3 ubiquitin ligase carrying tandem ARMADILLO (ARM) repeats in the C terminus. An in vitro ubiquitination assay indicated that the NOP1 protein possesses E3 ubiquitin ligase activity in a U-box-dependent manner. Confocal microscopy and biochemical analysis showed that NOP1 was localized to the plasma membrane. Our investigation demonstrated the essential role of the PUB-ARM-type ubiquitin ligase in ICS formation in M. polymorpha, which sheds light on the molecular mechanism of schizogenous ICS formation in land plants.AMER SOC PLANT BIOLOGISTS, 2013年10月, The Plant Cell, 25(10) (10), 4075 - 4084, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The plastids of plant cells each contain their own genome, and a bacterial-type RNA polymerase called plastid-encoded plastid RNA polymerase (PEP) is involved in transcription of this genome. While the catalytic core subunits are encoded by the plastid genome, the specificity subunit of PEP, sigma, is generally encoded by the nuclear genome and imported into plastids from the cytoplasm after translation. In this study, we identified and analyzed four sigma factor genes from the nuclear genome of a liverwort, Marchantia polymorpha. Phylogenetic analysis suggested that three of the four genes were orthologous to vascular plant genes and thus they were named MpSIG1, MpSIG2 and MpSIG5. The remaining gene was named MpSIGX. The gene products were predicted to localize to the plastid, and this prediction was experimentally demonstrated by expressing yellow fluorescent protein fusion genes in vivo. As with SIG5 genes of other plant species, expression of MpSIG5 was induced by blue-light irradiation and also under various stress conditions, indicating that the regulatory mechanism responsible is conserved among divergent plant species. However, while the major role of SIG5 in vascular plants is to repair the damaged PSII reaction center through psbD gene transcription, the relevant blue-light-responsive promoter (psbD-BLRP) was not found in M. polymorpha and psbD transcript accumulation did not occur in conjunction with MpSIG5 induction. Thus, the physiological role of SIG5 is probably divergent among plant phyla. © 2013 The Author.2013年10月, Plant & Cell Physiology, 54(10) (10), 1736 - 1748, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Organelles change their subcellular positions in response to various environmental conditions. Recently, we reported that cold treatments alter the intracellular position of chloroplasts and nuclei (cold positioning) in the fern Adiantum capillus-veneris; chloroplasts and nuclei localized to the periclinal cell wall relocated to anticlinal cell wall after cold treatments. To further understand organelle positioning under cold conditions, we studied cold-induced organelle relocation in the liverwort Marchantia polymorpha L. When sporelings and gemmmalings were treated under low temperature (5 degrees C), chloroplast cold positioning response was successfully induced both in the sporelings and the gemmmalings of M. polymorpha. Using a genetic transformation, nuclei, mitochondria or peroxisomes were visualized with a fluorescent protein, and the transgenic gemmmalings were incubated under the cold condition. Nuclei and peroxisomes, but not mitochondria, clearly relocated from the periclinal cell wall to the anticlinal cell wall after cold treatments. Our findings suggest that several organelles concurrently change their positions in the liverwort cell to cope with cold temperature.WILEY-BLACKWELL, 2013年08月, Plant, Cell & Environment, 36(8) (8), 1520 - 1528, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Sigma factor is a subunit of plastid-encoded RNA polymerase that regulates the transcription of plastid-encoded genes by recognizing a set of promoters. Sigma factors have increased in copy number and have diversified during the evolution of land plants, but details of this process remain unknown. Liverworts represent the basal group of embryophytes and are expected to retain the ancestral features of land plants. In liverwort (Marchantia polymorpha L.), we isolated and characterized a T-DNA-tagged mutant (Mpsig1) of sigma factor 1 (MpSIG1). The mutant did not show any visible phenotypes, implying that MpSIG1 function is redundant with that of other sigma factors. However, quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction and RNA gel blot analysis revealed that genes related to photosynthesis were downregulated, resulting in the minor reduction of some protein complexes. The transcript levels of genes clustered in the petL, psaA, psbB, psbK, and psbE operons of liverwort were lower than those in the wild type, a result similar to that in the SIG1 defective mutant in rice (Oryza sativa). Overexpression analysis revealed primitive functional divergence between the SIG1 and SIG2 proteins in bryophytes, whereas these proteins still retain functional redundancy. We also discovered that the predominant sigma factor for ndhF mRNA expression has been diversified in liverwort, Arabidopsis (Arabidopsis thaliana), and rice. Our study shows the ancestral function of SIG1 and the process of functional partitioning (subfunctionalization) of sigma factors during the evolution of land plants.OXFORD UNIV PRESS, 2013年, Genome Biology and Evolution, 5(10) (10), 1836 - 1848, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The liverwort Marchantia polymorpha is an emerging model organism on account of its ideal characteristics for molecular genetics in addition to occupying a crucial position in the evolution of land plants. Here we describe a method for gene targeting by applying a positive/negative selection system for reduction of non-homologous random integration to an efficient Agrobacterium-mediated transformation system using M. polymorpha sporelings. The targeting efficiency was evaluated by knocking out the NOP1 gene, which impaired air-chamber formation. Homologous recombination was observed in about 2% of the thalli that passed the positive/negative selection. With the advantage of utilizing the haploid gametophytic generation, this strategy should facilitate further molecular genetic analysis of M. polymorpha, in which many of the mechanisms found in land plants are conserved, yet in a less complex form.2013年, Scientific Reports, 3, 1532, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The thallus, the gametophyte body of the liverwort Marchantia polymorpha, develops clonal progenies called gemmae that are useful in the isolation and propagation of isogenic plants. Developmental timing is critical to Agrobacterium-mediated transformation, and high transformation efficiency has been achieved only with sporelings. Here we report an Agrobacterium-mediated transformation system for M. polymorpha using regenerating thalli. Thallus regeneration was induced by cutting the mature thallus across the apical-basal axis and incubating the basal portion of the thallus for 3d. Regenerating thalli were infected with Agrobacterium carrying binary vector that contained a selection marker, the hygromycin phosphotransferase gene, and hygromycin-resistant transformants were obtained with an efficiency of over 60%. Southern blot analysis verified random integration of 1 to 4 copies of the T-DNA into the M. polymorpha genome. This Agrobacterium-mediated transformation system for M. polymorpha should provide opportunities to perform genetic transformation without preparing spores and to generate a sufficient number of transformants with isogenic background.TAYLOR & FRANCIS LTD, 2013年01月, Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 77(1) (1), 167 - 172, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The chloroplast NADH dehydrogenase-like (NDH) complex mediates cyclic electron transport and chloro-respiration and consists of five sub-omplexes, which in angiosperms further associate with photosystem I (PSI) to form a super-complex. In Marchantia polymorpha, 11 plastid-encoded subunits and all the nuclear-encoded subunits of the A, B, membrane and ferredoxin-binding sub-complexes are conserved. However, it is unlikely that the genome of this liverwort encodes Lhca5 and Lhca6, both of which mediate NDHPSI super-complex formation. It is also unlikely that the subunits of the lumen sub-complex, PnsL1L4, are encoded by the genome. Consistent with this in silico prediction, the results of blue-native gel electrophoresis showed that NDH subunits were detected in a protein complex with lower molecular mass in Marchantia than the NDHPSI super-complex in Arabidopsis. Using the plastid transformation technique, we knocked out the ndhB gene in Marchantia. Although the wild-type genome copies were completely segregated out, the Delta ndhB lines grew like the wild-type photoautotrophically. A post-illumination transient increase in chlorophyll fluorescence, which reflects NDH activity in vivo in angiosperms, was absent in the thalli of the Delta ndhB lines. In ruptured chloroplasts, antimycin A-insensitive, and ferredoxin-dependent plastoquinone reduction was impaired, suggesting that chloroplast NDH mediates similar electron transport in Marchantia and Arabidopsis, despite its possible difference in structure. As in angiosperms, linear electron transport was not strongly affected in the Delta ndhB lines. However, the plastoquinone pool was slightly more reduced at low light intensity, suggesting that chloroplast NDH functions in redox balancing of the inter system, especially under low light conditions.WILEY-BLACKWELL, 2012年11月, The Plant Journal, 72(4) (4), 683 - 693, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The phytohormone auxin plays a pivotal role in various developmental aspects in land plants. However, little is known of the auxin response and distribution in non-vascular plants. In this study, we made transgenic plants of the liverwort Marchantia polymorpha which express the uidA (GUS) reporter gene under control of the soybean auxin-inducible promoter, ProGH3, and used it to indirectly monitor auxin-mediated transcriptional activation in planta. Transgenic plants carrying ProGH3:GUS showed GUS activity in an auxin-dependent manner. Histochemical GUS staining was observed at the bottom of gemma cups in the process of vegetative propagation. Significant GUS activity was also detected around the gametophyte-sporophyte junction as well as the developing sporophyte after fertilization. These results suggest that the activity of auxin is crucial in both gametophyte and sporophyte development in M. polymorpha, and that the mechanism for auxin-mediated transcriptional activation had already been established when plants emerged on the terrestrial environment.SPRINGER JAPAN KK, 2012年09月, Journal of Plant Research, 125(5) (5), 643 - 651, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The plasma membrane H+-ATPase generates an electrochemical gradient of H+ across the plasma membrane that provides the driving force for solute transport and regulates pH homeostasis and membrane potential in plant cells. Recent studies have demonstrated that phosphorylation of the penultimate threonine in H+-ATPase and subsequent binding of a 14-3-3 protein is the major common activation mechanism for H+-ATPase in vascular plants. However, there is very little information on the plasma membrane H+-ATPase in nonvascular plant bryophytes. Here, we show that the liverwort Marchantia polymorpha, which is the most basal lineage of extant land plants, expresses both the penultimate threonine-containing H+-ATPase (pT H+-ATPase) and non-penultimate threonine-containing H+-ATPase (non-pT H+-ATPase) as in the green algae and that pT H+-ATPase is regulated by phosphorylation of its penultimate threonine. A search in the expressed sequence tag database of M. polymorpha revealed eight H+-ATPase genes, designated MpHA (for M. polymorpha H+-ATPase). Four isoforms are the pT H+-ATPase; the remaining isoforms are non-pT H+-ATPase. An apparent 95-kD protein was recognized by anti-H+-ATPase antibodies against an Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) isoform and was phosphorylated on the penultimate threonine in response to the fungal toxin fusicoccin in thalli, indicating that the 95-kD protein contains pT H+-ATPase. Furthermore, we found that the pT H(+-)ATPase in thalli is phosphorylated in response to light, sucrose, and osmotic shock and that light-induced phosphorylation depends on photosynthesis. Our results define physiological signals for the regulation of pT H+-ATPase in the liverwort M. polymorpha, which is one of the earliest plants to acquire pT H+-ATPase.AMER SOC PLANT BIOLOGISTS, 2012年06月, Plant Physiology, 159(2) (2), 826 - +, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The process of dark-induced senescence in plants is not fully understood, however, the functional involvement of an electron-transfer flavoprotein/electron-transfer flavoprotein: ubiquinone oxidoreductase (ETF/ETFQO), has been demonstrated. Recent studies have revealed that the enzymes isovaleryl-coenzyme A (CoA) dehydrogenase and 2-hydroxyglutarate dehydrogenase act as important electron donors to this complex. In addition both enzymes play a role in the breakdown of cellular carbon storage reserves with isovaleryl-CoA dehydrogenase being involved in degradation of the branched-chain amino acids, phytol, and lysine while 2-hydroxyglutarate dehydrogenase is exclusively involved in lysine degradation. Given that the chlorophyll breakdown intermediate phytanoyl-CoA accumulates dramatically both in knockout mutants of the ETF/ETFQO complex and of isovaleryl-CoA dehydrogenase following growth in extended dark periods we have investigated the direct importance of chlorophyll breakdown for the supply of carbon and electrons during this process. For this purpose we isolated three independent Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) knockout mutants of phytanoyl-CoA 2-hydroxylase and grew them under the same extended darkness regime as previously used. Despite the fact that these mutants accumulated phytanoyl-CoA and also 2-hydroxyglutarate they exhibited no morphological changes in comparison to the other mutants previously characterized. These results are consistent with a single entry point of phytol breakdown into the ETF/ETFQO system and furthermore suggest that phytol is not primarily metabolized by this pathway. Furthermore analysis of isovaleryl-CoA dehydrogenase/2-hydroxyglutarate dehydrogenase double mutants generated here suggest that these two enzymes essentially account for the entire electron input via the ETF complex.AMER SOC PLANT BIOLOGISTS, 2011年09月, Plant Physiology, 157(1) (1), 55 - 69, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- In cellular circumstances under which carbohydrates are scarce, plants can metabolize proteins and lipids as alternative respiratory substrates. Respiration of protein is less efficient than that of carbohydrate as assessed by the respiratory quotient; however, under certain adverse conditions, it represents an important alternative energy source for the cell. Significant effort has been invested in understanding the regulation of protein degradation in plants. This has included an investigation of how proteins are targeted to the proteosome, and the processes of senescence and autophagy. Here we review these events with particular reference to amino acid catabolism and its role in supporting the tricarboxylic acid cycle and direct electron supply to the ubiquinone pool of the mitochondrial electron transport chain in plants.ELSEVIER SCIENCE LONDON, 2011年09月, Trends in Plant Science, 16(9) (9), 489 - 498, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The process of dark-induced senescence in plants is relatively poorly understood, but a functional electron-transfer flavoprotein/electron-transfer flavoprotein: ubiquinone oxidoreductase (ETF/ETFQO) complex, which supports respiration during carbon starvation, has recently been identified. Here, we studied the responses of Arabidopsis thaliana mutants deficient in the expression of isovaleryl-CoA dehydrogenase and 2-hydroxyglutarate dehydrogenase to extended darkness and other environmental stresses. Evaluations of the mutant phenotypes following carbon starvation induced by extended darkness identify similarities to those exhibited by mutants of the ETF/ETFQO complex. Metabolic profiling and isotope tracer experimentation revealed that isovaleryl-CoA dehydrogenase is involved in degradation of the branched-chain amino acids, phytol, and Lys, while 2-hydroxyglutarate dehydrogenase is involved exclusively in Lys degradation. These results suggest that isovaleryl-CoA dehydrogenase is the more critical for alternative respiration and that a series of enzymes, including 2-hydroxyglutarate dehydrogenase, plays a role in Lys degradation. Both physiological and metabolic phenotypes of the isovaleryl-CoA dehydrogenase and 2-hydroxyglutarate dehydrogenase mutants were not as severe as those observed for mutants of the ETF/ETFQO complex, indicating some functional redundancy of the enzymes within the process. Our results aid in the elucidation of the pathway of plant Lys catabolism and demonstrate that both isovaleryl-CoA dehydrogenase and 2-hydroxyglutarate dehydrogenase act as electron donors to the ubiquinol pool via an ETF/ETFQO-mediated route.AMER SOC PLANT BIOLOGISTS, 2010年05月, The Plant Cell, 22(5) (5), 1549 - 1563, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Abscisic acid (ABA) is postulated to be a ubiquitous hormone that plays a central role in seed development and responses to environmental stresses of vascular plants. However, in liverworts (Marchantiophyta), which represent the oldest extant lineage of land plants, the role of ABA has been least emphasized; thus, very little information is available on the molecular mechanisms underlying ABA responses. In this study, we isolated and characterized MpABI1, an ortholog of ABSCISIC ACID INSENSITIVE1 (ABI1), from the liverwort Marchantia polymorpha. The MpABI1 cDNA encoded a 568-amino acid protein consisting of the carboxy-terminal protein phosphatase 2C (PP2C) domain and a novel amino-terminal regulatory domain. The MpABI1 transcript was detected in the gametophyte, and its expression level was increased by exogenous ABA treatment in the gemma, whose growth was strongly inhibited by ABA. Experiments using green fluorescent protein fusion constructs indicated that MpABI1 was mainly localized in the nucleus and that its nuclear localization was directed by the aminoterminal domain. Transient overexpression of MpABI1 in M. polymorpha and Physcomitrella patens cells resulted in suppression of ABA-induced expression of the wheat Em promoter fused to the beta-glucuronidase gene. Transgenic P. patens expressing MpABI1 and its mutant construct, MpABI1-d2, lacking the amino-terminal domain, had reduced freezing and osmotic stress tolerance, and associated with reduced accumulation of ABA-induced late embryogenesis abundant-like boiling-soluble proteins. Furthermore, ABA-induced morphological changes leading to brood cells were not prominent in these transgenic plants. These results suggest that MpABI1 is a negative regulator of ABA signaling, providing unequivocal molecular evidence of PP2C-mediated ABA response mechanisms functioning in liverworts.AMER SOC PLANT BIOLOGISTS, 2010年03月, Plant Physiology, 152(3) (3), 1529 - 1543, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Actin plays fundamental roles in a wide array of plant functions, including cell division, cytoplasmic streaming, cell morphogenesis and organelle motility. Imaging the actin cytoskeleton in living cells is a powerful methodology for studying these important phenomena. Several useful probes for live imaging of filamentous actin (F-actin) have been developed, but new versatile probes are still needed. Here, we report the application of a new probe called Lifeact for visualizing F-actin in plant cells. Lifeact is a short peptide comprising 17 amino acids that was derived from yeast Abp140p. We used a LifeactVenus fusion protein for staining F-actin in Arabidopsis thaliana and were able to observe dynamic rearrangements of the actin meshwork in root hair cells. We also used LifeactVenus to visualize the actin cytoskeleton in the liverwort Marchantia polymorpha; this revealed unique and dynamic F-actin motility in liverwort cells. Our results suggest that Lifeact could be a useful tool for studying the actin cytoskeleton in a wide range of plant lineages.OXFORD UNIV PRESS, 2009年06月, Plant & Cell Physiology, 50(6) (6), 1041 - 1048, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The complete nucleotide sequence of chloroplast DNA (121;025 base pairs, bp) from a liverwort, Marchantia polymorpha, has made clear the entire gene organization of the chloroplast genome. Quite a few genes encoding components of photosynthesis and protein synthesis machinery have been identified by comparative computer analysis. We also determined the complete nucleotide sequence of the liverwort mitochondrial DNA and deduced 96 possible genes in the sequence of 186,608 bp. The complete chloroplast geuome encodes twenty introns (19 group II and I group I) in 18 different, genes. One of the chloroplast group II introns separates a ribosomal protein gene in a trans-position. The mitochondrial genome contains thirty-two introns (25 group II and 7 group I) in the coding regions of 17 genes. From the evolutionary point of view, we describe the origin of organellar introns and give evidence for vertical and horizontal intron transfers and their intragenomic propagation. Furthermore, we describe the gene organization of the Y chromosome in the dioecious liverwort M. polymorpha, the first detailed view of a Y chromosome in a haploid organism. On the 10 megabase (Mb) Y chromosome, 64 genes are identified, 14 of which are detected only in the male genome. These 14 genes are expressed in reproductive organs but not in vegetative thalli, suggesting their participation in male reproductive functions. These findings indicate that the Y and X chromosomes share the same ancestral autosome and support the prediction that in a haploid organism essential genes on sex chromosomes are more likely to persist than in a diploid organism.JAPAN ACAD, 2009年03月, PROCEEDINGS OF THE JAPAN ACADEMY SERIES B-PHYSICAL AND BIOLOGICAL SCIENCES, 85(3) (3), 108 - 124, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The liverwort, Marchantia polymorpha L., belongs to a group of basal land plants and is an emerging model for plant biology. We established a procedure to prepare sporangia of M. polymorpha under laboratory conditions by promoting its transition to reproductive development by far-red light irradiation. Here we report an improved direct transformation system of M. polymorpha using immature thalli developing from spores. Hygromycin-resistant transformants were obtained on selective media by transformation with a plasmid carrying the hygromycin-phosphotransferase gene (hpt) conferring hygromycin resistance in 4 weeks. The aminoglycoside-3 ''-adenyltransferase gene (aadA) conferring spectinomycin resistance was also successfully used as an additional selectable marker for nuclear transformation of M. polymorpha. The availability of the aadA gene in addition to the hpt gene should make M. polymorpha a versatile host for genetic manipulation. DNA gel-blot analyses indicated that transformed thalli carried a variable number of copies of the transgene integrated into the genome. Although the previous system using thalli grown from gemmae required a two-step selection in liquid and solid media for 8 weeks, the system reported here using thalli developing from spores allows generation of transformants in half the time by direct selection on solid media, facilitating genetic analyses in this model plant.SPRINGER, 2008年09月, Plant Cell Reports, 27(9) (9), 1467 - 1473, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Agrobacterium-mediated transformation has not been practical in pteridophytes, bryophytes and algae to date, although it is commonly used in model plants including Arabidopsis and rice. Here we present a rapid Agrobacterium-mediated transformation system for the haploid liverwort Marchantia polymorpha L. using immature thalli developed from spores. Hundreds of hygromycin-resistant plants per sporangium were obtained by co-cultivation of immature thalli with Agrobacterium carrying the binary vector that contains a reporter, the beta-glucuronidase (GUS) gene with an intron, and a selection marker, the hygromycin phosphotransferase (hpt) gene. In this system, individual gemmae, which arise asexually from single initial cells, were analyzed as isogenic transformants. GUS activity staining showed that all hygromycin-resistant plants examined expressed the GUS transgene in planta. DNA analyses verified random integration of 1-5 copies of the intact T-DNA between the right and the left borders into the M. polymorpha genome. The efficient and rapid Agrobacterium-mediated transformation of M. polymorpha should provide molecular techniques to facilitate comparative genomics, taking advantage of this unique model plant that retains many features of the common ancestor of land plants.OXFORD UNIV PRESS, 2008年07月, Plant & Cell Physiology, 49(7) (7), 1084 - 1091, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Y chromosomes are different from other chromosomes because of a lack of recombination. Until now, complete sequence information of Y chromosomes has been available only for some primates, although considerable information is available for other organisms, e.g., several species of Drosophila. Here, we report the gene organization of the Y chromosome in the dioecious liverwort Marchantia polymorpha and provide a detailed view of a Y chromosome in a haploid organism. On the 10-Mb Y chromosome, 64 genes are identified, 14 of which are detected only in the male genome and are expressed in reproductive organs but not in vegetative thalli, suggesting their participation in male reproductive functions. Another 40 genes on the Y chromosome are expressed in thalli and male sexual organs. At least six of these genes have diverged X-linked counterparts that are in turn expressed in thalli and sexual organs in female plants, suggesting that these X-and Y-linked genes have essential cellular functions. These findings indicate that the Y and X chromosomes share the same ancestral autosome and support the prediction that in a haploid organism essential genes on sex chromosomes are more likely to persist than in a diploid organism.NATL ACAD SCIENCES, 2007年04月, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104(15) (15), 6472 - 6477, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- In mammals, the electron transfer flavoprotein (ETF) is a heterodimeric protein composed of two subunits, alpha and beta, that is responsible for the oxidation of at least nine mitochondrial matrix flavoprotein dehydrogenases. Electrons accepted by ETF are further transferred to the main respiratory chain via the ETF ubiquinone oxide reductase (ETFQO). Sequence analysis of the unique Arabidopsis homologues of two subunits of ETF revealed their high similarity to both subunits of the mammalian ETF. Yeast two-hybrid experiments showed that the Arabidopsis ETF alpha and ETF beta can form a heteromeric protein. Isolation and characterization of two independent T-DNA insertional Arabidopsis mutants of the ETF beta gene revealed accelerated senescence and early death compared to wild-type during extended darkness. Furthermore in contrast to wild-type, the etfb mutants demonstrated a significant accumulation of several amino acids, isovaleryl CoA and phytanoyl CoA during dark-induced carbohydrate deprivation. These phenotypic characteristics of etfb mutants are broadly similar to those that we observed previously in Arabidopsis etfqo mutants, suggesting functional association between ETF and ETFQO in Arabidopsis, and confirming the essential roles of the ETF/ETFQO electron transfer complex in the catabolism of leucine and involvement in the chlorophyll degradation pathway activated during dark-induced carbohydrate deprivation.WILEY-BLACKWELL PUBLISHING, INC, 2006年09月, The Plant Journal, 47(5) (5), 751 - 760, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- In mammals, electron-transfer flavoprotein: ubiquinone oxidoreductase (ETFQO) and electron-transfer flavoprotein (ETF) are functionally associated, and ETF accepts electrons from at least nine mitochondrial matrix flavoprotein dehydrogenases and transfers them to ubiquinone in the inner mitochondrial membrane. In addition, the mammalian ETF/ETFQO system plays a key role in beta-oxidation of fatty acids and catabolism of amino acids and choline. By contrast, nothing is known of the function of ETF and ETFQO in plants. Sequence analysis of the unique Arabidopsis thaliana homologue of ETFQO revealed high similarity to the mammalian ETFQO protein. Moreover, green fluorescent protein cellular localization experiments suggested a mitochondrial location for this protein. RNA gel blot analysis revealed that Arabidopsis ETFQO transcripts accumulated in long-term dark-treated leaves. Analysis of three independent insertional mutants of Arabidopsis ETFQO revealed a dramatic reduction in their ability to withstand extended darkness, resulting in senescence and death within 10 d after transfer, whereas wild-type plants remained viable for at least 15 d. Metabolite profiling of dark-treated leaves of the wild type and mutants revealed a dramatic decline in sugar levels. In contrast with the wild type, the mutants demonstrated a significant accumulation of several amino acids, an intermediate of Leu catabolism, and, strikingly, high-level accumulation of phytanoyl-CoA. These data demonstrate the involvement of a mitochondrial protein, ETFQO, in the catabolism of Leu and potentially of other amino acids in higher plants and also imply a novel role for this protein in the chlorophyll degradation pathway activated during dark-induced senescence and sugar starvation.AMER SOC PLANT BIOLOGISTS, 2005年09月, The Plant Cell, 17(9) (9), 2587 - 2600, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- An analysis of changes in global gene expression patterns during developmental leaf senescence in Arabidopsis has identified more than 800 genes that show a reproducible increase in transcript abundance. This extensive change illustrates the dramatic alterations in cell metabolism that underpin the developmental transition from a photosynthetically active leaf to a senescing organ which functions as a source of mobilizable nutrients. Comparison of changes in gene expression patterns during natural leaf senescence with those identified, when senescence is artificially induced in leaves induced to senesce by darkness or during sucrose starvation-induced senescence in cell suspension cultures, has shown not only similarities but also considerable differences. The data suggest that alternative pathways for essential metabolic processes such as nitrogen mobilization are used in different senescent systems. Gene expression patterns in the senescent cell suspension cultures are more similar to those for dark-induced senescence and this may be a consequence of sugar starvation in both tissues. Gene expression analysis in senescing leaves of plant lines defective in signalling pathways involving salicylic acid (SA), jasmonic acid (JA) and ethylene has shown that these three pathways are all required for expression of many genes during developmental senescence. The JA/ethylene pathways also appear to operate in regulating gene expression in dark-induced and cell suspension senescence whereas the SA pathway is not involved. The importance of the SA pathway in the senescence process is illustrated by the discovery that developmental leaf senescence, but not dark-induced senescence, is delayed in plants defective in the SA pathway.BLACKWELL PUBLISHING LTD, 2005年05月, The Plant Journal, 42(4) (4), 567 - 585, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- In the haploid dioecious liverwort, Marchantia polymorpha, the X chromosome, but not the Y, carries a cluster of ribosomal RNA genes (rDNAs). Here we show that sequences of 5S, 17S, 5.8S and 26S rDNAs are highly conserved(> 99% identity) between the X chromosomal and autosomal rDNA repeat units, but the intergenic spacer sequences differ considerably. The most prominent difference is the presence of a 615-bp DNA fragment in the intergenic spacer, X615, which has accumulated predominantly in the rDNA cluster of the X chromosome. These observations suggest that the rDNA repeat unit on the X chromosome evolved independently of that on autosomes, incorporating sex chromosome-specific sequences.KLUWER ACADEMIC PUBL, 2003年, Chromosome Research, 11(7) (7), 695 - 703, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Sex of the liverwort Marchantia polymorpha is determined by the sex chromosomes Y and X, in male and female plant, respectively. Approximately half of the Y chromosome is made up of unique repeat sequences. Here, we report that part of the Y chromosome, represented by a 90-kb insert of a genomic clone pMM2D3, contains five putative genes in addition to the ORF162 gene, which is present also within the Y chromosome-specific repeat region. One of the five putative genes shows similarity to a male gamete-specific protein of lily and is expressed predominantly in male sex organs, suggesting that this gene has a male reproductive function. Furthermore, Southern blot analysis revealed that these five putative genes are amplified on the Y chromosome, but they also probably have homologs on the X chromosome and/or autosomes. These observations suggest that the Y chromosome evolved by co-amplifying protein-coding genes with unique repeat sequences.OXFORD UNIV PRESS, 2002年11月, Nucleic Acids Research, 30(21) (21), 4675 - 4681, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The haploid liverwort Marchantia polymorpha has heteromorphic sex chromosomes, an X chromosome in the female and a Y chromosome in the male. We here report on the repetitive structure of the liverwort Y chromosome through the analysis of male-specific P1-derived artificial chromosome (PAC) clones, pMM4G7 and pMM23-130F12. Several chromosome-specific sequence elements of approximate to 70 to 400 nt are combined into larger arrangements, which in turn are assembled into extensive Y chromosome-specific stretches. These repeat sequences contribute 2-3 Mb to the Y chromosome based on the observations of three different approaches: fluorescence in situ hybridization, dot blot hybridization, and the frequency of clones containing the repeat sequences in the genomic library. A novel Y chromosome-specific gene family was found embedded among these repeat sequences. This gene family encodes a putative protein with a RING finger motif and is expressed specifically in male sexual organs. To our knowledge, there have been no other reports for an active Y chromosome-specific gene in plants. The chromosome-specific repeat sequences possibly contribute to determining the identity of the Y chromosome in M. polymorpha as well as to maintaining genes required for male functions, as in mammals such as human.NATL ACAD SCIENCES, 2001年07月, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 98(16) (16), 9454 - 9459, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Aquatic photosynthetic organisms, including the green alga Chlamydomonas reinhardtii, induce a set of genes for a carbon-concentrating mechanism (CCM) to acclimate to CO2-limiting conditions. This acclimation is modulated by some mechanisms in the cell to sense CO2 availability. Previously, a high-CO2-requiring mutant C16 defective in an induction of the CCM was isolated from C,reinhardtii by gene tagging. By using this pleiotropic mutant, we isolated a nuclear regulatory gene, Ccm1, encoding a 699-aa hydrophilic protein with a putative zinc-finger motif in its N-terminal region and a Gin repeat characteristic of transcriptional activators, Introduction of Ccm1 into this mutant restored an active carbon transport through the CCM, development of a pyrenoid structure in the chloroplast. and induction of a set of CCM-related genes. That a 5,128-base Ccm1 transcript and also the translation product of 76 kDa were detected in both high- and low-CO2 conditions suggests that CCM1 might be modified posttranslationally. These data indicate that Ccm1 is essential to control the induction of CCM by sensing CO2 availability in Chlamydomonas cells. In addition, complementation assay and identification of the mutation site of another pleiotropic mutant, cia5, revealed that His-54 within the putative zinc-finger motif of the CCM1 is crucial to its regulatory function.NATL ACAD SCIENCES, 2001年04月, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 98(9) (9), 5347 - 5352, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- To isolate genes essential to the carbon concentrating mechanism and the CO2-signal transduction mechanisms, seven high-CO2 requiring mutants were isolated from Chlamydomonas reinhardtii by the insertion of nit1 gene encoding nitrate reductase. These mutants were grouped into two classes. Class I contains mutants that show a severe CO2-requiring phenotype (C1 and C3). Class II includes those with a moderate CO2-requiring phenotype (C2, C5, C7, C15, and C16). One of the class II mutants, C5, appeared to be defective in the utilization of intracellularly accumulated inorganic carbon. On the other hand, the mutant C16 appeared to be defective not only in the uptake of carbon but also in the induction of the periplasmic carbonic anhydrase gene, CAH1, as well as in the development of pyrenoid structure under low-CO2 conditions. These mutations in C5 and C16 mutants appeared to be caused by single insertional events of the introduced DNA fragment into the genomic DNA, suggesting that their corresponding genes could be tagged using the nit1 gene.NATL RESEARCH COUNCIL CANADA, 1998年06月, Canadian Journal of Botany, 76(6) (6), 1092 - 1097, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2024年, 日本植物生理学会年会(Web), 65thコケ植物ゼニゴケのリン吸収における仮根の機能について
- 2024年, 日本植物生理学会年会(Web), 65thゼニゴケCHLH遺伝子の変異はPPO阻害除草剤耐性を付与する
- 2024年, 日本植物生理学会年会(Web), 65th非維管束植物ゼニゴケにおける液胞膜リン酸輸送体VPTの機能解析
- 2024年, 日本植物生理学会年会(Web), 65th経時的遺伝子発現変化から理解する苔類ゼニゴケの胞子発芽過程
- 2024年, 日本植物生理学会年会(Web), 65thゼニゴケのシトクロムb5様ヘム結合タンパク質MpRLFは栄養成長と生殖成長における適切な発生に必要である
- 2023年03月, アグリバイオ, 7(3) (3), 12 - 15, 日本語ゼニゴケの代謝工学における技術基盤[招待有り]記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2023年, 日本植物生理学会年会(Web), 64thMpHYPNOSによるゼニゴケ無性芽の休眠制御機構
- 2023年, 日本植物生理学会年会(Web), 64thROPシグナル伝達系によるゼニゴケ形態形成制御メカニズム
- 2023年, 日本植物生理学会年会(Web), 64th非維管束植物ゼニゴケのリン応答におけるMYBCC-SPXモジュールの機能
- 2023年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 87thゼニゴケの器官形成を制御するROPシグナリング
- 2023年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 87th非維管束植物ゼニゴケにおける液胞膜リン酸輸送体VPTの機能解析
- 2023年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 87thMpHYPNOSはABA依存的および非依存的に無性芽の休眠を制御する
- 2023年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 87thゼニゴケCHLH遺伝子の変異はPPO阻害除草剤耐性を付与する
- 2022年04月25日, bioRxiv, 488978
- 2022年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 86thゼニゴケ配偶子器の発生におけるMpBZR3の役割
- 2022年, 日本植物生理学会年会(Web), 63rdゼニゴケ無性芽におけるMpHYPNOSを介した休眠制御
- 2022年, 日本植物生理学会年会(Web), 63rdゼニゴケ胞子における非対称分裂メカニズム
- 2022年, 日本植物生理学会年会(Web), 63rd非維管束植物ゼニゴケのリン欠乏応答におけるMYBCC-SPXモジュールの機能
- 2022年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 86thコケ植物ゼニゴケの脅威の繁殖力を支える分子基盤
- 2022年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 86thPPO阻害除草剤耐性ゼニゴケの単離と解析
- 2022年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 86thコケ植物ゼニゴケのリン欠乏応答を制御するMYBCC型転写因子の機能解析
- 2022年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 86thゼニゴケ無性芽の休眠を促進するMpHYPNOSの機能
- 2022年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 86th落葉木本植物ポプラにおける葉位ごとの季節的なシンク-ソース推移の解明
- 2021年, 日本植物生理学会年会(Web), 62ndゼニゴケにおけるLAX PANICLE2相同遺伝子の機能解析
- 2021年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 85thゼニゴケ無性芽におけるMpHYPNOSを介した休眠制御
- 2021年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 85thゼニゴケ器官形成におけるR2R3-MYB転写因子SHOTGLASSの機能
- 2021年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 85th基部陸上植物ゼニゴケのリン欠乏応答におけるMpMYBCC-MpSPXモジュールの機能
- 2021年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 85thゼニゴケ葉状体の形態形成におけるMpRENの機能解析
- 2021年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 85th基部陸上植物ゼニゴケにおけるリンの吸収・分配・貯蔵のメカニズム
- 2020年09月, 化学と生物, 58(9) (9), 502 - 504, 日本語庭の厄介者ゼニゴケがクローン個体をつくり繁殖する仕組み[査読有り]
- 2020年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 84thゼニゴケ側生器官形成を制御するMYB転写因子GCAM2の機能解析
- 2020年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 84thポプラ短縮周年系を用いた季節的なリン転流機構の解明と野外RNA-Seqとの比較
- 2018年, 日本植物学会大会研究発表記録, 82nd陸上植物の生殖細胞分化に必要な転写因子BONOBOの同定と標的遺伝子の探索
- 2018年, 日本植物生理学会年会(Web), 59th転写因子BONOBOは陸上植物の生殖系列細胞の分化に必要である
- The Japanese Society of Plant Morphology, 2016年, PLANT MORPHOLOGY, 28(1) (1), 23 - 27, 日本語[査読有り][招待有り]記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2015年, 日本植物学会大会研究発表記録, 79thゼニゴケ初期胚発生を制御する因子の探索
- 2015年, 日本植物生理学会年会要旨集, 56thゼニゴケゲノムアノテーションデータベースの構築
- E3ユビキチンリガーゼが関与する植物の細胞間隙形成Ishizaki K, Kohchi T, Seikagaku. The Journal of Japanese Biochemical Society, 2014, vol. 86, no. 4, pp. 508-512Japanese Biochemical Society, 2014年04月, 生化学, 86(4) (4), 508 - 512, 日本語[査読有り]書評論文,書評,文献紹介等
- 2014年, 日本植物生理学会年会要旨集, 55thゼニゴケMpLFYノックアウト株の表現型解析
- 2014年, 日本植物学会大会研究発表記録, 78thゼニゴゲの接合子におけるMpLFYの機能解析
- 2014年, 日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web), 37thゼニゴケゲノムアノテーションデータベースの構築
- 2013年, 日本植物生理学会年会要旨集, 54th苔類ゼニゴケにおけるmiR156およびSBP型転写因子の解析
- 2013年, 日本植物生理学会年会要旨集, 54th原核生物型PEBPファミリータンパク質CORのシロイヌナズナとゼニゴケにおける機能解析
- 2013年, 日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web), 36thゼニゴケゲノム解析とゲノムアノテーションデータベースの構築
- 2013年, 植物科学の最前線, 日本語基部陸上植物の光応答戦略−フィトクロムを介した光形態形成の分子機構−
- 2012年, 日本植物生理学会年会要旨集, 53rd花芽形成のマスター制御因子LEAFYの祖先的機能の探索
- 2012年, 日本植物学会大会研究発表記録, 76th苔類ゼニゴケにおけるSBP型転写因子の解析
- 2012年, 日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web), 35thDDBJパイプラインによるゼニゴケゲノム解析とゲノムアノテーションデータベースの構築
- 日本生物工学会, 2012年, 生物工学会誌 : seibutsu-kogaku kaishi, 90(9) (9), 600 - 603, 日本語ゼニゴケ(研究室の片隅で生き物への愛を語る,生物材料インデックス)記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2011年, 日本植物生理学会年会要旨集, 52nd苔類ゼニゴケにおけるLEAFY相同遺伝子MpLFYの機能解析
- 2011年, 日本植物学会大会研究発表記録, 75th苔類ゼニゴケにおけるLEAFY相同遺伝子MpLFYの機能解析
- 2011年, 日本植物学会大会研究発表記録, 75th苔類ゼニゴケにおけるLEAFY相同遺伝子MpLFYの直接制御標的の探索
- 2010年, 日本植物学会大会研究発表記録, 74th陸上植物に固有の転写因子LFY
- 2010年, 日本植物学会大会研究発表記録, 74th苔類ゼニゴケにおけるPEBP family遺伝子の機能解析
- 2010年, 日本植物学会大会研究発表記録, 74th苔類ゼニゴケにおけるLEAFY相同遺伝子MpLFYの機能解析
- 2010年, 日本植物生理学会、 第51回年会、於 熊本大学、2010年3月, 日本語[査読有り]
- 2009年03月, 低温科学, 67, 23 - 29, 日本語[招待有り]
- ゼニゴケ アグロバクテリウムによるゼニゴケ核ゲノム形質転換法 (光合成研究法) -- (形質転換)苔類ゼニゴケは,アグロバクテリウムを介する形質転換が容易である.胞子から培養した分化初期の葉状体を使うことによって,1胞子嚢あたり数百の独立した形質転換体が短期間で作成できる.世代の大半が半数体であることや無性芽による純系化といった特徴を生かしたユニークな実験が可能となった.Here we describe a rapid Agrobacterium-mediated transformation protocol for the liverwort, Marchantia polymorpha L. using immature thalli developed from spores. This protocol should provide molecular techniques to facilitate comparative genomics, taking advantage of this unique model plant that retains many features of the common ancestor of land plants.光合成研究法. 北海道大学低温科学研究所, 日本光合成研究会共編北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University, 2008年, 低温科学, 67, 597 - 600, 日本語
- 分担執筆, 第1章「植物の起源と進化」, 化学同人, 2019年04月, 日本語植物生理学 第2版教科書・概説・概論
- 共訳, 東京化学同人, 2014年09月, 日本語, 「第15章 遺伝子からタンパク質へ」の翻訳を行った。, ISBN: 9784807908523ケイン生物学 第5版教科書・概説・概論
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 日本語GCAM1の標的遺伝子GROMはゼニゴケの杯状体形成だけでなく生殖器官の発生も制御する口頭発表(一般)
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 日本語苔類ゼニゴケの細胞膜H+-ATPaseによる形態形成制御の分子機構解析口頭発表(一般)
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 日本語ゼニゴケのシトクロムb5様ヘム結合タンパク質MpRLFは栄養成長と生殖成長における適切な発生に必要である口頭発表(一般)
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 日本語コケ植物ゼニゴケのリン吸収における仮根の機能について口頭発表(一般)
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 日本語経時的遺伝子発現変化から理解する苔類ゼニゴケの胞子発芽過程口頭発表(一般)
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 英語維管束細胞分化を制御する糖シグナル伝達機構の解析ポスター発表
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 英語根系パターンに異常を示すシロイヌナズナbird feather変異体の解析ポスター発表
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 英語根の形態形成に異常を示す新たなシロイヌナズナ変異体の探索と解析ポスター発表
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 英語ゼニゴケにおけるMarchantin類生合成経路遺伝子の探索ポスター発表
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 日本語bHLH型転写因子MpHYPNOSはゼニゴケ無性芽の休眠を制御する口頭発表(一般)
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 英語ゼニゴケ雌雄株間での塩ストレス耐性の違いを決定する量的形質遺伝子座(QTLs)の探索ポスター発表
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 英語N6-メチルアデノシン(m6A)は植物のDNA損傷修復に必要か?ポスター発表
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 英語維管束細胞の分化制御における概日時計関連遺伝子GIの機能解析ポスター発表
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 英語スクロースシグナリングは細胞分化を阻害することで維管束形成層の維持にはたらくポスター発表
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 英語非維管束植物ゼニゴケにおける液胞膜リン酸輸送体VPTの機能解析ポスター発表
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 日本語シロイヌナズナSUR2/CYP83B1遺伝子の変異アリルfsp1は側根創始細胞形成の側方抑制に働くTOLS2ペプチドに対して低感受性を示す口頭発表(一般)
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 日本語維管束幹細胞の確立に関する新たな制御因子の探索と解析口頭発表(一般)
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 日本語側根形成に異常を示すシロイヌナズナlbd多重変異体を用いたカルス形成・シュート再生機構の解析口頭発表(一般)
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 日本語メリステム維持に異常を示すシロイヌナズナaberrant meristem behavior1変異体におけるDNA損傷応答の解析口頭発表(一般)
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 日本語陸上植物におけるprospindleの形成機構と役割について口頭発表(一般)
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 日本語一過的サイトカイニン応答は二次成長開始のプライミングシグナルとして機能する口頭発表(一般)
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 日本語ゼニゴケにおける硝酸応答機構の解析口頭発表(一般)
- 第65回日本植物生理学会年会(神戸), 2024年03月, 日本語ゼニゴケCHLH遺伝子の変異はPPO阻害除草剤耐性を付与する口頭発表(一般)
- Taiwan-Japan Plant Biology 2023 (Taipei, Taiwan), 2023年10月, 英語MpHYPNOS regulates gemma dormancy in Marchantia polymorphaポスター発表
- 日本植物学会第87回大会(北海道大学工学部), 2023年09月, 日本語陸上植物においてオーキシンの下流で働く転写因子WIPの機能解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第87回大会(北海道大学工学部), 2023年09月, 日本語ゼニゴケの器官形成を制御するROPシグナリング口頭発表(一般)
- 2023年09月, 日本語植物の器官発生におけるシトクロムb5様ヘム結合タンパク質RLFの機能解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第87回大会(北海道大学工学部), 2023年09月, 日本語サイトカイニンは形成層幹細胞の活性化シグナルとして機能する口頭発表(一般)
- 日本植物学会第87回大会(北海道大学工学部), 2023年09月, 日本語側根形成に異常を示すシロイ ヌナズナlbd多重変異体を用いたカルス形成・シュート再生機構の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第87回大会(北海道大学工学部), 2023年09月, 日本語陸上植物における紡錘体軸および細胞分裂方向の制御機構口頭発表(一般)
- 日本植物学会第87回大会(北海道大学工学部), 2023年09月, 日本語維管束細胞の分化制御における概日時計関連遺伝子GIの機能解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第87回大会(北海道大学工学部), 2023年09月, 日本語スクロースシグナルによる維管束幹細胞制御機構の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第87回大会(北海道大学工学部), 2023年09月, 日本語維管束幹細胞の確立に関する新たな制御因子の探索と分子機構の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第87回大会(北海道大学工学部), 2023年09月, 日本語ゼニゴケCHLH遺伝子の変異はPPO阻害除草剤耐性を付与する口頭発表(一般)
- 日本植物学会第87回大会(北海道大学工学部), 2023年09月, 日本語MpHYPNOSはABA依存的および非依存的に無性芽の休眠を制御する口頭発表(一般)
- 日本植物学会第87回大会(北海道大学−オンライン), 2023年09月, 日本語根系パターンに異常を示すシロイヌナズナbird feather変異体の解析ポスター発表
- 日本植物学会第87回大会(北海道大学−オンライン), 2023年09月, 日本語根の形態形成に異常を示す新たなシロイヌナズナ変異体の探索と解析ポスター発表
- 日本植物学会第87回大会(北海道大学−オンライン), 2023年09月, 日本語非維管束植物ゼニゴケにおける液胞膜リン酸輸送体VPTの機能解析ポスター発表
- 第64回 日本植物生理学会年会(仙台), 2023年03月, 英語植物の器官発生におけるシトクロムb5様ヘム結合タンパク質RLFの機能解析口頭発表(一般)
- 第64回 日本植物生理学会年会(仙台), 2023年03月, 英語野外ポプラにおける葉位ごとの季節的なシンク-ソース推移の解明口頭発表(一般)
- 第64回 日本植物生理学会年会(仙台), 2023年03月, 英語ROPシグナル伝達系によるゼニゴケ形態形成制御メカニズム口頭発表(一般)
- 第64回 日本植物生理学会年会(仙台), 2023年03月, 英語MpBZR3はゼニゴケの配偶子器発生を制御する口頭発表(一般)
- 第64回 日本植物生理学会年会(仙台), 2023年03月, 英語MpHYPNOSによるゼニゴケ無性芽の休眠制御機構口頭発表(一般)
- 第64回 日本植物生理学会年会(仙台), 2023年03月, 英語ゼニゴケにおけるNon-specific phospholipase Cの機能解析口頭発表(一般)
- 第64回 日本植物生理学会年会(仙台), 2023年03月, 英語非維管束植物ゼニゴケのリン応答におけるMYBCC-SPXモジュールの機能口頭発表(一般)
- 第64回 日本植物生理学会年会(仙台), 2023年03月, 英語根とシュートの成長・発生に異常を示すシロイヌナズナamb変異体におけるDNA損傷応答の解析ポスター発表
- 第64回 日本植物生理学会年会(仙台), 2023年03月, 英語イチョウを用いた維管束細胞分化誘導システムの確立ポスター発表
- 第64回 日本植物生理学会年会(仙台), 2023年03月, 英語GCAM1の標的遺伝子GROMはゼニゴケの杯状体形成に必須であるポスター発表
- 第64回 日本植物生理学会年会(仙台), 2023年03月, 英語SUR2はシロイヌナズナにおいて側根形成のための局所的なオーキシン分布を微調整するポスター発表
- 第64回 日本植物生理学会年会(仙台), 2023年03月, 英語ゼニゴケにおけるオリゴガラクト脂質合成能と機能の解析ポスター発表
- 第5回 コケ幹細胞研究会(服部植物研究所), 2022年12月, 日本語MpHYPNOSを介したゼニゴケ無性芽の休眠制御機構口頭発表(一般)
- 第5回 コケ幹細胞研究会(服部植物研究所), 2022年12月, 日本語ゼニゴケ胞子における不等分裂メカニズム口頭発表(一般)
- 第5回 コケ幹細胞研究会(服部植物研究所), 2022年12月, 日本語ゼニゴケにおける栄養繁殖の分子機構口頭発表(一般)
- EMBO workshop on "An Integrated View of Early Land Plant Evolution", 2022年11月, 英語G protein-signaling and metabolic pathways as evolutionarily conserved mechanisms to combat calcium deficiencyポスター発表
- EMBO workshop on "An Integrated View of Early Land Plant Evolution", 2022年11月, 英語Dormancy of vegetative propagules in a liverwort Marchantia polymorpha[招待有り]シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
- 日本植物学会第86回大会, 2022年09月, 日本語根とシュートの成長・発生に異常を示すシロイヌ ナズナamb変異体におけるDNA損傷応答の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第86回大会, 2022年09月, 日本語ゼニゴケのヘム結合タンパク質MpRLFは適切な葉状体と杯状体の形成に必要である口頭発表(一般)
- 日本植物学会第86回大会, 2022年09月, 日本語陸上植物におけるガス交換系の発生と環境への適応口頭発表(一般)
- 日本植物学会第86回大会, 2022年09月, 日本語ゼニゴケ無性芽の休眠を促進するMpHYPNOSの機能口頭発表(一般)
- 日本植物学会第86回大会, 2022年09月, 日本語ゼニゴケ配偶子器の発生におけるMpBZR3の役割口頭発表(一般)
- 日本植物学会第86回大会, 2022年09月, 日本語落葉木本植物ポプラにおける葉位ごとの季節的なシンク-ソース推移の解明口頭発表(一般)
- 日本植物学会第86回大会, 2022年09月, 日本語コケ植物ゼニゴケの脅威の繁殖力を支える分子基盤[招待有り]シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
- 日本植物学会第86回大会, 2022年09月, 日本語薬用植物ニチニチソウの種子発芽過程におけるアルカロイド代謝開始過程の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第86回大会, 2022年09月, 日本語維管束幹細胞の分裂と分化を制御するサイトカイニンの機能と動態口頭発表(一般)
- 日本植物学会第86回大会, 2022年09月, 日本語糖シグナルによる維管束幹細胞制御機構の解析ポスター発表
- 日本植物学会第86回大会, 2022年09月, 日本語シロイヌナズナ側根形成変異体を用いたカルス形成機構の解析ポスター発表
- 日本植物学会第86回大会, 2022年09月, 日本語PPO 阻害除草剤耐性ゼニゴケの単離と解析ポスター発表
- 日本植物学会第86回大会, 2022年09月, 日本語コケ植物ゼニゴケのリン欠乏応答を制御するMYBCC 型転写因子の機能解析ポスター発表
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語非維管束植物ゼニゴケのリン欠乏応答におけるMYBCC-SPXモジュールの機能ポスター発表
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語シロイヌナズナ根系構築におけるイネDECUSSATE相同遺伝子WAD1および WAD2の機能解析ポスター発表
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語ゼニゴケの配偶子器発生制御におけるBZR3の機能解析ポスター発表
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語カリウムイオン排出チャネルGORKを介した根の成長・発生制御機構の解析ポスター発表
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語シロイヌナズナ側根形成を抑制するTOLS2ペプチドに対する応答異常変異体の探索と解析ポスター発表
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語根とシュートの成長・発生に異常を示すシロイヌナズナ新規変異体L-11#7の解析ポスター発表
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語ゼニゴケ胞子における非対称分裂メカニズムポスター発表
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語薬用植物ニチニチソウの種子発芽過程におけるアルカロイド代謝開始機構の解析ポスター発表
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語苔類ゼニゴケの杯状体形成におけるsingle-MYB遺伝子GROMの機能解析口頭発表(一般)
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語側根形成におけるシトクロムb5様ヘム結合タンパク質RLFの機能解析口頭発表(一般)
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語内生オーキシン量を増加させるfsp1/sur2変異がfwr/gnom変異体の側根形成能を回復させる口頭発表(一般)
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語維管束幹細胞の運命制御におけるサイトカイニンの機能解析口頭発表(一般)
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語微小管付随タンパク質CORDはゼニゴケにおいて細胞分裂面の決定に関与する口頭発表(一般)
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語ゼニゴケ無性芽におけるMpHYPNOSを介した休眠制御口頭発表(一般)
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語ステロール7位還元反応を担うゼニゴケDWF5Aは葉状体の発達に関与する口頭発表(一般)
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 英語Evolutionary conserved mechanisms of stem cell proliferation in land plants[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第63回 日本植物生理学会年会(つくば:オンライン), 2022年03月, 日本語ゼニゴケGPAT遺伝子群の表層脂質合成における機能の解析口頭発表(一般)
- アイソトープ・放射線研究発表会, 2022年, 日本語, 公益社団法人 日本アイソトープ協会32P及び33Pを用いた樹木の季節的なリン転流経路の可視化
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語基部陸上植物ゼニゴケにおけるリンの吸収・分配・貯蔵のメカニズム口頭発表(一般)
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語ゼニゴケ配偶子器の発生を制御する非典型BZR 転写因子口頭発表(一般)
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語陸上植物に保存されたオーキシン応答遺伝子WIP のゼニゴケにおける機能解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月発光レポーター遺伝子を用いた側根プレパターニング変異体の単離と解析
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語側根形成能が顕著に低下するシロイヌナズナ変異体fwr とその抑圧変異体fsp1 の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語位置情報による維管束幹細胞の運命制御口頭発表(一般)
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語ゼニゴケ器官形成におけるR2R3-MYB 転写因子SHOTGLASS の機能ポスター発表
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語カリウムイオン排出チャネルGORK を介した根の成長・発生制御機構の解析ポスター発表
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語ゼニゴケ葉状体の形態形成におけるMpREN の機能解析ポスター発表
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語シロイヌナズナ側根形成を抑制するTOLS2 ペプチドに対する応答異常変異体の探索と解析ポスター発表
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語シロイヌナズナ側根形成を抑制するTOLS2 ペプチド低感受性変異体toti1 の解析ポスター発表
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語側根形成におけるシトクロムb5 様ヘム/ ステロイド結合タンパク質RLF の機能解析
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語根系構築に異常を示すシロイヌナズナ新規変異体の解析ポスター発表
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語ゼニゴケの葉状体再生におけるGCAM1 およびGC1L の機能ポスター発表
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語基部陸上植物ゼニゴケのリン欠乏応答におけるMpMYBCC-MpSPX モジュールの機能ポスター発表
- 日本植物学会 第85回大会(八王子:オンライン), 2021年09月, 日本語ゼニゴケ無性芽におけるMpHYPNOS を介した休眠制御ポスター発表
- 第62回日本植物生理学会年会(松江:オンライン開催), 2021年03月, 日本語Isolation and analysis of lateral root pre-patterning mutants using the luminescence reporter geneポスター発表
- 第62回日本植物生理学会年会(松江:オンライン開催), 2021年03月, 日本語Analysis of fewer roots suppressor 1 (fsp1) in which the mutation suppresses the fewer roots (fwr) phenotype for lateral root formation口頭発表(一般)
- 第62回日本植物生理学会年会(松江:オンライン開催), 2021年03月, 日本語Cell fate regulation of vascular stem cell via cytokinin signaling口頭発表(一般)
- 第62回日本植物生理学会年会(松江:オンライン開催), 2021年03月, 日本語Analysis of changes in alkaloid metabolism during germination in Catharanthus roseus口頭発表(一般)
- 第62回日本植物生理学会年会(松江:オンライン開催), 2021年03月, 日本語Functional analysis of a R2R3-MYB transcription factor SHOTGLASS in Marchantia polymorpha口頭発表(一般)
- 第62回日本植物生理学会年会(松江:オンライン開催), 2021年03月, 日本語Functional characterization of LAX PANICLE2 homologous in the liverwort Marchantia polymorpha口頭発表(一般)
- 第62回日本植物生理学会年会(松江:オンライン開催), 2021年03月, 日本語The roles of plant specific BZR transcription factors in Marchantia polymorpha口頭発表(一般)
- 第62回日本植物生理学会年会(松江:オンライン開催), 2021年03月, 日本語Exploring the common mechanisms for stem cell propagation from vegetative reproduction of Marchantia polymorpha[招待有り]シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
- 第84回日本植物学会大会(名古屋:オンライン開催), 2020年09月, 日本語無性芽形成に重要なKAR/RopGEFを制御する上流因子の探索ポスター発表
- 第84回日本植物学会大会(名古屋:オンライン開催), 2020年09月, 日本語薬用植物ニチニチソウをモデルとしたアルカロイド代謝分化過程の解析ポスター発表
- 第84回日本植物学会大会(名古屋:オンライン開催), 2020年09月, 日本語ポプラ短縮周年系を用いた季節的なリン転流機構の解明と野外RNA-seqとの比較口頭発表(一般)
- 第84回日本植物学会大会(名古屋:オンライン開催), 2020年09月, 日本語ゼニゴケ仮根の先端成長におけるリン酸化とCa2+結合を介したROS生成酵素の活性制御機構口頭発表(一般)
- 第84回日本植物学会大会(名古屋:オンライン開催), 2020年09月, 日本語ゼニゴケ側生器官形成を制御するMYB転写因子GCAM2の機能解析口頭発表(一般)
- 第84回日本植物学会大会(名古屋:オンライン開催), 2020年09月, 日本語苔類ゼニゴケの杯状体形成に重要なsingle-MYBタンパク質の同定口頭発表(一般)
- 第84回日本植物学会大会(名古屋:オンライン開催), 2020年09月, 日本語基部陸上植物ゼニゴケにおけるリン酸欠乏に応答した遺伝子転写制御口頭発表(一般)
- 第84回日本植物学会大会(名古屋:オンライン開催), 2020年09月, 日本語食虫植物の栄養認識機構の解析[招待有り]シンポジウム・ワークショップパネル(公募)
- The Vassilios Sarafis OzBryo Meeting, 2019年12月, 英語, メルボルン, オーストラリア連邦, 国際会議Marchantia polymorpha as a model for evolutionary biology[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- Australian Society of Plant Scientists Conference: ASPS 2019, 2019年11月, 英語, メルボルン, オーストラリア連邦, 国際会議An evolutionary conserved mechanism for production of secondary meristems in land plants[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- Marchantia Workshop 2019, 2019年09月, 英語, Tohoku University, Sendai, Japan, 日本国, 国際会議GEMMA CUP-ASSOCIATED MYB1, an orthologue of axillary meristem regulator, is essential for vegetative reproduction in the liverwort Marchantia polymorpha[招待有り]口頭発表(一般)
- 日本植物学会第83回大会, 2019年09月, 日本語, 仙台, 日本国, 国内会議重イオンビーム照射胞子を用いたゼニゴケ配偶体形態形成変異体のスクリーニングと解析ポスター発表
- 日本植物学会第83回大会, 2019年09月, 日本語, 仙台, 日本国, 国内会議レポーター遺伝子を用いたシロイヌナズナ側根プレパターニング機構の解析ポスター発表
- 日本植物学会第83回大会, 2019年09月, 日本語, 仙台, 日本国, 国内会議シロイヌナズナ側根形成能が顕著に低下するfewer roots変異体のサプレッサー変異体の解析ポスター発表
- 日本植物学会第83回大会, 2019年09月, 日本語, 仙台, 日本国, 国内会議ゼニゴケ形態形成におけるRopGAPの機能解析ポスター発表
- 日本植物学会第83回大会, 2019年09月, 日本語, 仙台, 日本国, 国内会議ニチニチソウ乳管細胞・異形細胞の発生,分化,代謝変動の解析ポスター発表
- 日本植物学会第83回大会, 2019年09月, 日本語, 仙台, 日本国, 国内会議基部陸上植物ゼニゴケにおけるリン応答と転流の解析ポスター発表
- 日本植物学会第83回大会, 2019年09月, 日本語, 仙台, 日本国, 国内会議ゼニゴケ組織分化へのBZR 転写因子ファミリーの寄与口頭発表(一般)
- 日本植物学会第83回大会, 2019年09月, 日本語, 仙台, 日本国, 国内会議ゼニゴケ無性芽形成に機能するRopおよびRopGEFの細胞内局在解析ポスター発表
- 日本植物学会第83回大会, 2019年09月, 日本語, 仙台, 日本国, 国内会議ゼニゴケ頂端分裂組織の細胞分裂・分化制御におけるROS生成酵素MpRbohの役割ポスター発表
- 日本植物学会第83回大会, 2019年09月, 日本語, 仙台, 日本国, 国内会議根系の光環境が植物のリン酸応答に与える影響口頭発表(一般)
- 日本植物学会第83回大会, 2019年09月, 日本語生育土壌の違いによる植物体イオノームの変動―植物体から生 育場所を推定できるか?―[招待有り]口頭発表(一般)
- 日本植物学会第83回大会, 2019年09月, 日本語E3リガーゼNOPPERABO1は細胞壁の再構築を介して陸上植物 の通気組織形成を制御する口頭発表(一般)
- 日本植物学会第83回大会, 2019年09月, 日本語, 仙台, 日本国, 国内会議TOLS2ペプチドによる側根形成関連遺伝子の発現制御に異常を 示す変異体の解析口頭発表(一般)
- International Symposium: Principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality, 2019年05月, 英語, Auditorium of Graduate School of Life Sciences, Katahira Campus, Tohoku University, 日本国, Vegetative reproduction, a form of asexual reproduction in plants, is a developmental process by which clonal progeny arise directly from parental tissues. This process is based on the remarkable potential of plants to proliferate meristems, which develop whole plantlets from differentiated tissues. A basal land plant, the liverwort Marchantia polymorpha L., as well as certain, 国際会議An evolutionarily conserved mechanism for production of secondary meristems in land plants[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋, 国内会議陸上植物に共通するガス交換組織形成機構の理解口頭発表(一般)
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋, 国内会議転写因子D53 はゼニゴケ杯状体に形成される無性芽数の決定に関わる口頭発表(一般)
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋, 国内会議ニチニチソウ乳管細胞・異形細胞の発生、分化、代謝変動の解析口頭発表(一般)
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋, 国内会議セントポーリアの温度降下感受性に関わる分子機構の解析ポスター発表
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋, 国内会議ゼニゴケ腹鱗片の粘液細胞形成におけるRop シグナル伝達の役割ポスター発表
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋, 国内会議ゼニゴケの表層脂質合成系の解析口頭発表(一般)
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋, 国内会議ゼニゴケの頂端分裂組織周辺におけるROS 生成酵素MpRbohA の役割の解析口頭発表(一般)
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋, 国内会議ゼニゴケの2 つのR2R3-MYB 型転写因子を介した異なる幹細胞性獲得制御機構口頭発表(一般)
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋, 国内会議ゼニゴケにおけるMpCLE2 の内在的な機能の解析口頭発表(一般)
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋, 国内会議ゼニゴケにおけるEndoglucanase16 の機能解析口頭発表(一般)
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋, 国内会議シロイヌナズナ側根形成を抑制するTOLS2 ペプチドによる遺伝子の発現制御に異常を示す変異体の解析ポスター発表
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋, 国内会議GSK3-BES1 シグナリングモジュールのゼニゴケにおける役割口頭発表(一般)
- 日本植物生理学会年会(Web), 2019年, 日本語ゼニゴケにおけるMpCLE2の内在的な機能の解析
- 日本植物生理学会年会(Web), 2019年, 日本語ゼニゴケの頂端分裂組織周辺におけるROS生成酵素MpRbohAの役割の解析
- 6th Plant Dormancy Symposium, 2018年10月, 英語, Kyoto, Japan, Dormancy is a critical strategy of plants to survive under severe environmental conditions by pausing growth, development, and physical activity, which can occur in diverse organs such as seeds and buds of diverse plant lineages. The liverwort Marchantia polymorpha, reproduces asexually by clonal individuals, gemmae, that are dormant within the specialized receptacle, called ge, 国際会議Molecular genetics of gemma dormancy in a basal land plantMarchantia polymorpha[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議陸上植物の生殖細胞分化に必要な転写因子BONOBOの同定と標的遺伝子の探索口頭発表(一般)
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議根系の光環境が植物のリン酸応答に与える影響ポスター発表
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議ポプラの短期落葉―開芽系を用いた季節的なリン酸転流機構の解明と野外RNA-seqとの比較口頭発表(一般)
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議ニチニチソウ乳管細胞・異形細胞の発生・分化・機能の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議セントポーリア温度降下傷害における機械受容Ca2+チャネルの関与と液胞動態の解析ポスター発表
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議ゼニゴケ葉状体の分枝におけるMpCLE2シグナルの役割口頭発表(一般)
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議ゼニゴケの無性芽形成におけるKAR/RopGEFの機能ドメイン解析ポスター発表
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議ゼニゴケの無性芽形成におけるKARポスター発表
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議ゼニゴケのMYB型転写因子GCAM1による幹細胞制御機構の解析ポスター発表
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議シロイヌナズナ側根形成能が顕著に低下するfewer roots変異体のサプレッサー変異体の解析ポスター発表
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議シロイヌナズナ側根形成を抑制するTOLS2ペプチドに対する応答異常変異体の解析ポスター発表
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議シャジクモ細胞膜リン酸輸送体の分子機能解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議KAI2シグナル伝達経路はゼニゴケの形態形成を制御するポスター発表
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 英語, 広島国際会議場, 国内会議Coordination of lateral organ development and meristem activity mediated by ALOG protein in Marchantia polymorpha口頭発表(一般)
- 日本進化学会第20回大会, 2018年08月, 日本語, 東京大学駒場Iキャンパス, 陸上植物は約4億7千万年前までに淡水棲緑藻の1グループから派生した単系統のグループである。初期の陸上植物は、現生のコケ植物に近い体制をもっており、次に維管束をもち陸上生活により適したヒカゲノカズラ類やシダ植物の段階、そして種子をもつ種子植物が出現したと考えられている。近年、コケ植物や小葉類、緑藻類のゲノムが相次いで解読され、陸上植物共通祖先がもっていたツールキット遺伝子が推定されつつある。さらに先行のモデルコケ植物である蘚類ヒメツリガネゴケに加え、苔類ゼニゴケについても分子遺伝学の研究基盤が整い、“祖先的な”植物遺伝子の機能とその進化に関する研究が盛んになってきた。一方で、ヒメツリガネゴケとゼニゴケは双方とも“基部植物”ではあるが、分岐して数億年以上も経過しており、コケ植物として共通の形質以外には表現型に大きな違いがある。初期陸上植物はどんな表現型か, 国内会議現生の基部植物モデルから陸上植物の共通祖先の表現型をいかに推測するか?[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- International Symposium on Plant Lipids, 2018年07月, 英語, Yokohama, 国際会議Analysis of lipids accumulated in laticifer and idioblast cells in Catharanthus roseus.ポスター発表
- EMBO Workshop, New shores in land plant evolution, 2018年06月, 英語, Lisbon, Portugal, 国際会議The critical role of MpbHLH40 as a positive regulator of dormancy in theliverwort Marchantia polymorphaポスター発表
- EMBO Workshop, New shores in land plant evolution, 2018年06月, 英語, Lisbon, Portugal, 国際会議Germ cell differentiation requires the bHLH transcription factors BONOBOsevolutionarily conserved in land plants口頭発表(一般)
- EMBO Workshop, New shores in land plant evolution, 2018年06月, 英語, Lisbon, Portugal, 国際会議DICER-LIKE1 Controls Cell Fate Specification In Marchantia polymorpha.ポスター発表
- EMBO Workshop, New shores in land plant evolution, 2018年06月, 英語, Lisbon, Portugal, 国際会議Cryopreservation of Marchantia polymorpha spermatozoaポスター発表
- EMBO Workshop, New shores in land plant evolution, 2018年06月, 英語, Lisbon, Portugal, 国際会議Coordination of lateral organ development and stem cell activity inMarchantia polymorpha is mediated by an ALOG family proteinポスター発表
- EMBO Workshop, New shores in land plant evolution, 2018年06月, 英語, Lisbon, Portugal, 国際会議Control of meristem organization by local peptide signaling in Marchantiapolymorpha口頭発表(一般)
- 日本農芸化学会大会講演要旨集(Web), 2018年03月, 日本語ゼニゴケ・ゲノムにおける植物ホルモン生合成・シグナル伝達系遺伝子
- 第58回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 札幌コンベンションセンター, 国内会議陸上植物に共通する水環境依存的な間隙形成の理解口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 札幌コンベンションセンター, 国内会議転写因子BONOBO は陸上植物の生殖系列細胞の分化に必要である口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 札幌コンベンションセンター, 国内会議根系の光環境が植物のリン酸応答に与える影響ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 札幌コンベンションセンター, 国内会議基部陸上植物ゼニゴケの仮根細胞における微小管依存的な先端成長機構の解析口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 札幌コンベンションセンター, 国内会議ニチニチソウ乳管細胞および異形細胞の分化機構の解明ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 札幌コンベンションセンター, 国内会議セントポーリアの温度降下感受性に関わる分子機構の解析口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 札幌コンベンションセンター, 国内会議ゼニゴケ無性芽形成初期を制御するRop シグナル伝達経路の機能解析口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 札幌コンベンションセンター, 国内会議ゼニゴケ無性芽の休眠を正に制御するMpbHLH40の機能解析口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 札幌コンベンションセンター, 国内会議ゼニゴケを用いたD14/KAI2 シグナル伝達経路の根源的機能の解析ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 札幌コンベンションセンター, 国内会議ゼニゴケMarchantia polymorphaにおけるリン欠乏時の膜脂質転換機構の解析ポスター発表
- 日本ポリアミン学会年会プログラム及び抄録集, 2018年01月, 日本語ゼニゴケのサーモスペルミン合成酵素遺伝子MpACL5機能欠損変異株の解析
- 日本植物生理学会年会(Web), 2018年, 日本語転写因子BONOBOは陸上植物の生殖系列細胞の分化に必要である
- しだとこけ談話会 第189回会合, 2017年12月, 日本語, 大阪市立自然史博物館, 国内会議ゼニゴケ〜温故知新〜その2[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- The 65th NIBB conference ーMarchantia Workshop 2017−, 2017年12月, 英語, 基礎生物学研究所(National Institute for Basic Biology), 国際会議Regulation and Biosynthesis of Phenolics in M. polymorphaポスター発表
- The 65th NIBB conference ーMarchantia Workshop 2017−, 2017年12月, 英語, 基礎生物学研究所(National Institute for Basic Biology), 国際会議Molecular characterization of plasma membrane H+-ATPase in Marchantia polymorphaポスター発表
- The 65th NIBB conference ーMarchantia Workshop 2017−, 2017年12月, 英語, 基礎生物学研究所(National Institute for Basic Biology), 国際会議Microtubule-dependent directional growth of rhizoids in Marchantia polymorphaポスター発表
- The 65th NIBB conference ーMarchantia Workshop 2017−, 2017年12月, 英語, 基礎生物学研究所(National Institute for Basic Biology), 国際会議Local CLE peptide signaling in the Marchantia polymorpha meristemポスター発表
- The 65th NIBB conference ーMarchantia Workshop 2017−, 2017年12月, 英語, 基礎生物学研究所(National Institute for Basic Biology), 国際会議KARAPPO encoding RopGEF is critical for the gemma initial development in the liverwort Marchantia polymorphaポスター発表
- The 65th NIBB conference ーMarchantia Workshop 2017−, 2017年12月, 英語, 基礎生物学研究所(National Institute for Basic Biology), 国際会議Gemma and Gemma Cup Development in Marchantia polymorpha[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- The 65th NIBB conference ーMarchantia Workshop 2017−, 2017年12月, 英語, 基礎生物学研究所(National Institute for Basic Biology), 国際会議Evolution of Pi-sensing along the plant kingdomポスター発表
- The 65th NIBB conference ーMarchantia Workshop 2017−, 2017年12月, 英語, 基礎生物学研究所(National Institute for Basic Biology), 国際会議DICER-LIKE1 Controls Cell Fate Specification In Marchantia polymorpha口頭発表(一般)
- The 65th NIBB conference ーMarchantia Workshop 2017−, 2017年12月, 英語, 基礎生物学研究所(National Institute for Basic Biology), 国際会議BONOBOs are evolutionarily conserved transcription factors required for germ cell fate determination in land plantsポスター発表
- The 65th NIBB conference ーMarchantia Workshop 2017−, 2017年12月, 英語, 基礎生物学研究所(National Institute for Basic Biology), 国際会議Analysis of Air Chamber Development in Marchantia polymorphaポスター発表
- The 65th NIBB conference ーMarchantia Workshop 2017−, 2017年12月, 英語, 基礎生物学研究所(National Institute for Basic Biology), 国際会議A gene encoding LRR-RLK is involved in OPDA signaling of Marchantia polymorphaポスター発表
- Taiwan-Japan Plant Biology 2017, 2017年11月, 英語, Academia Sinica, 国際会議Molecular mechanism of vegetative reproduction in the liverwort Marchantia polymorpha[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- Taiwan-Japan Plant Biology 2017, 2017年11月, 英語, Academia Sinica, 国際会議Mechanism of cell injury induced by a rapid temperature decrease in Saintpaulia sp. leaves.ポスター発表
- Taiwan-Japan Plant Biology 2017, 2017年11月, 英語, Academia Sinica, 国際会議KARAPPO encoding RopGEF is critical for the gemma development in the liverwort Marchantia polymorphaポスター発表
- Taiwan-Japan Plant Biology 2017, 2017年11月, 英語, Academia Sinica, 国際会議Idioblast and laticifer cells play important roles in alkaloid biosynthesis in Catharanthus plantsポスター発表
- Taiwan-Japan Plant Biology 2017, 2017年11月, 英語, Academia Sinica, 国際会議Functional characterization of MpbHLH40 in gemma dormancy of a liverwort Marchantia polymorpha口頭発表(一般)
- Taiwan-Japan Plant Biology 2017, 2017年11月, 英語, Academia Sinica, 国際会議A shortened annual cycle system; a tool for laboratory studies of seasonal phenomena in treesポスター発表
- THE DEVELOPING PLANT IN ITS ENVIRONMENT, 2017年10月, 英語, Lyon, France, 国際会議Seasonal Pre-translocation in the deciduous poplar tree.ポスター発表
- THE DEVELOPING PLANT IN ITS ENVIRONMENT, 2017年10月, 英語, Domaine Lyon Saint-Joseph, 国際会議Mechanism of cell injury induced by a rapid temperature decrease in Saintpaulia sp. leaves.ポスター発表
- THE DEVELOPING PLANT IN ITS ENVIRONMENT, 2017年10月, 英語, Lyon, France, 国際会議Idioblast and laticifer cells play important roles in alkaloid biosynthesis in Catharanthus roseus.ポスター発表
- GDRI-Integrative Plant Biology `The Developing Plant in Its Environment-, 2017年10月, 英語, Domaine Lyon Saint-Joseph, Lyon, France, 国際会議Critical role of KARAPPO/RopGEF in the initial stage of gemma formation in the liverwort Marchantia polymorphaポスター発表
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2017年09月, 日本語ゼニゴケの活性酸素生成酵素Rbohのストレス応答における生理機能の探索
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議落葉木本植物ポプラの季節的なリン転流機構の解析口頭発表(一般)
- 神戸大学重点チームシンポジウム「水環境における生物の適応戦略」, 2017年09月, 日本語, 神戸大学-淡路島内海域環境教育研究センターマリンサイト, 国内会議植物界の両生類?−コケ植物ゼニゴケの生き方[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議根系の光環境が植物のリン応答に及ぼす影響ポスター発表
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議汽水産緑藻 Ulva compressa のNa+に依存した成長とリン酸の取り込みについてポスター発表
- 第3回植物の栄養研究会, 2017年09月, 日本語, 東京工業大学, 国内会議基部陸上植物ゼニゴケにおけるリン酸応答機構口頭発表(一般)
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議基部陸上植物ゼニゴケにおけるリン酸に応答した遺伝子転写制御ポスター発表
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議活性酸素生成酵素Rbohはゼニゴケの発生・形態形成において細胞表層構造の調節に関わる口頭発表(一般)
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議セントポーリアの温度感受性に関わる分子機構の解析ポスター発表
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議ゼニゴケ無性芽発生を制御するRopGEF/KARの生化学的解析ポスター発表
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議ゼニゴケ気室が水環境の変動に応答して密度変化する分子機構の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議ゼニゴケの生殖における活性酸素生成酵素Rbohの役割口頭発表(一般)
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議ゼニゴケの活性酸素生成酵素Rbohのストレス応答における生理機能の探求口頭発表(一般)
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議ゼニゴケから見た微小管関連遺伝子の機能と進化口頭発表(一般)
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議ゼニゴケALOGドメイン遺伝子MpTAW1の進化発生学的解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議シロイヌナズナ側根形成を抑制するTOLS2類似ペプチドの解析ポスター発表
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議シロイヌナズナ側根形成を抑制するTOLS2ペプチドに対する高感受性変異体の解明ポスター発表
- 日本植物学会第81回大会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学 野田キャンパス, 国内会議さまざまな植物における紅葉・黄葉現象の解析ポスター発表
- editBio 2017, 1st International Symposium and Training Course on Genome Engineering & Developmental Biology, 2017年08月, 英語, Irapuato, Guanajuato. México, 国際会議Molecular genetics of the gametophytic body plan in a basal land plant Marchantia polymorpha[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- しだとこけ談話会 第187回会合, 2017年06月, 日本語, 大阪市立自然史博物館, 国内会議ゼニゴケ〜温故知新〜その1[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 50th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists, 2017年05月, 英語基部陸上植物ゼニゴケにおいて転写因子 BONOBO は生殖器官形成を統御する
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議根の障害物認識機構の解明ポスター発表
- 日本藻類学会第41回大会, 2017年03月, 日本語, 高知, 国内会議汽水産緑藻 Ulva proliferaの Na+ に依存した成長とリン酸の取り込みについて口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議基部陸上植物におけるUV-B 耐性に関するシグナル伝達系の解析ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議基部陸上植物におけるPSI 防御戦略: ゼニゴケにおいてFlavodiironタンパク質はP700 酸化に働く口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議基部陸上植物ゼニゴケのUV-B 受容体MpUVR8 の機能解析ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議ポプラの短期落葉- 開芽系を用いた季節的なリン転流機構の解析口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議ニチニチソウ異形細胞・乳管細胞におけるTIA 代謝機構の解析口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議なぜセントポーリアは急激な温度降下に敏感なのか?口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議ゼニゴケ無性芽の休眠に関連するbHLH 遺伝子の機能解析口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議ゼニゴケ微小管関連遺伝子の機能解析ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議ゼニゴケ配偶体の成長における活性酸素生成酵素MpRbohAとMpRbohB の異なる役割口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議ゼニゴケ杯状体形成に重要なGEMMA CUP-ASSOCIATED MYB2の機能ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議ゼニゴケ精子形成過程を通じた中心体タンンパクの細胞内局在変化について口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議ゼニゴケの精子形成・機能に関わる膜交通システムの解析口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議ゼニゴケの光屈性には成長段階に応じて異なる光シグナル伝達因子が関与する口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議ゼニゴケにおける細胞膜H+-ATPase の生理的機能の解析ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議ゼニゴケにおけるサーモスペルミン合成酵素遺伝子MpACL5の機能解析口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議ゼニゴケにおけるカリキンシグナル伝達機構ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議ゼニゴケALOGドメイン遺伝子MpTAW1の機能解析口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議シロイヌナズナ側根形成に関わるTOLS2 ペプチドによる遺伝子の発現制御に異常を示す変異体の解析ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議シロイヌナズナのリン酸濃度応答遺伝子の探索/第58回日本植物生理学会年会口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議Marchantia polymorphaでの無性芽形成初期におけるRopGEF 遺伝子、KARAPPOの重要な役割ポスター発表
- 関東学院大学理工/建築・環境学会研究発表講演論文集, 2017年, 日本語基部陸上植物ゼニゴケのUV‐B耐性に関するシグナル伝達系の解析
- 関東学院大学理工/建築・環境学会研究発表講演論文集, 2017年, 日本語基部陸上植物ゼニゴケのUV‐B受容体MpUVR8の機能解析
- 関東学院大学理工/建築・環境学会研究発表講演論文集, 2017年, 日本語基部陸上植物及び高等植物を用いた高温・塩耐性を付与する有用遺伝子の探索
- 近畿植物学会講演会, 2016年11月, 日本語, 兵庫県民会館, 国内会議急激な温度降下で生じるセントポーリア葉の傷害誘導メカニズム口頭発表(一般)
- 近畿植物学会講演会, 2016年11月, 日本語, 兵庫県民会館, 国内会議シロイヌナズナのリン酸濃度応答遺伝子の探索口頭発表(一般)
- 新学術領域研究「植物発⽣ロジック」若⼿ワークショップ2016, 2016年10月, 日本語, ラフォーレ修善寺, 国内会議ゼニゴケ無性芽形成異常変異体karappoの解析口頭発表(一般)
- 新学術領域研究「植物発⽣ロジック」若⼿ワークショップ2016, 2016年10月, 日本語, ラフォーレ修善寺, 国内会議ゼニゴケ杯状体形成に関与するGCAM2遺伝⼦の同定と解析口頭発表(一般)
- 新学術領域研究「植物発⽣ロジック」若⼿ワークショップ2016, 2016年10月, 日本語, ラフォーレ修善寺, 国内会議ゼニゴケにおけるリン酸応答機構の研究口頭発表(一般)
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2016年09月, 日本語シロイヌナズナのリン酸濃度応答遺伝子の探索
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2016年09月, 日本語ポプラにおける葉組織リン代謝の季節変動―野外と実験室培養系の比較―
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2016年09月, 日本語ポプラの短期落葉‐開芽系を用いた季節的なリン転流機構の解析
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2016年09月, 日本語ゼニゴケのストレス応答におけるROS生成酵素Rbohの機能解析
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2016年09月, 日本語ゼニゴケX染色体に存在するREPRESSOR OF SILENCING 1ホモログMpROS1Xの機能解析
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2016年09月, 日本語ゼニゴケの発生・形態形成におけるROS生成酵素Rbohの機能解析
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議植物の雄性配偶子形成に関する転写因子の進化:苔類ゼニゴケを用いた研究によりわかってきたこと[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議急激な温度降下で生じるセントポーリア葉の傷害誘導メカニズムポスター発表
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議ポプラの短期落葉- 開芽系を用いた季節的なリン転流機構の解析ポスター発表
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議ポプラにおける葉組織リン代謝の季節変動 - 野外と実験室培養系の比較-ポスター発表
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議ニチニチソウ異形細胞におけるTIA 代謝分化機構の解析ポスター発表
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議ゼニゴケ無性芽形成におけるLATERAL SUPPRESSOR 相同遺伝子の機能ポスター発表
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議ゼニゴケ無性芽の休眠に関連するbHLH遺伝子の機能解析ポスター発表
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議ゼニゴケ配偶体の幹細胞増殖を制御するメカニズム[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議ゼニゴケの発生・形態形成におけるROS生成酵素Rboh の機能解析ポスター発表
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議ゼニゴケの栄養繁殖器官におけるトランスクリプトーム解析ポスター発表
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議ゼニゴケのフェノール性化合物蓄積に関わるR2R3-MYB 遺伝子の発現解析ポスター発表
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議ゼニゴケのストレス応答におけるROS 生成酵素Rbohの機能解析ポスター発表
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議ゼニゴケX 染色体に存在するREPRESSOR OF SILENCING 1 ホモログMpROS1X の機能解析ポスター発表
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議シロイヌナズナ側根形成に関わるTOLS2ペプチドによるPUCHI 遺伝子の発現制御機構の解析ポスター発表
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議シロイヌナズナのリン酸濃度応答遺伝子の探索/日本植物学会 第80回大会ポスター発表
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議ゲノム編集を用いたゼニゴケ微小管関連遺伝子の機能解析ポスター発表
- 日本植物学会 第80回大会, 2016年09月, 日本語, 沖縄, 国内会議Ulva prolifera のナトリウム依存性の成長量変化についてポスター発表
- EMBO Workshop New model systems for early land plant evolution, 2016年06月, 英語The transcription factor BONOBO plays a central role in transition from vegetative to reproductive growth in the liverwort Marchantia polymorpha
- EMBO workshop "New model systems for early land plant evolution", 2016年06月, 英語, Vienna, 国際会議Molecular genetics of gemma and gemma-cup development in the liverwort Marchantia polymorpha[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- EMBO workshop "New model systems for early land plant evolution", 2016年06月, 英語, Vienna, Many plants have an ability to generate clonal progenies directly from somatic cells of vegetative organs, however, little is known about the molecular mechanism. The liverwort Marchantia polymorpha performs vegetative propagation via gemmae generated in the gemma cups formed on the dorsal side of thallus. To investigate regulatory genes involved in the process of gemma and gem, 国際会議Critical role of the R2R3-MYB gene GEMMA CUP-ASSOCIATED MYB1 for vegetative propagation in the liverwort Marchantia polymorpha L.ポスター発表
- 植物科学の最前線, 2016年04月, 日本語, 日本植物学会古い酒を新しい革袋に~preexisting gene regulatory network の転用による 陸上植物のボディプラン革新[招待有り]
- Plant Morphology, 2016年04月, 日本語植物組織における低分子量物質分布の質量顕微鏡による可視化[招待有り]
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2016年03月, 英語Evolutional analysis of phosphate transport mechanism in plant cells.
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議The function of an R2R3-MYB on the development of epidermal tissues of Marchantia polymorpha.ポスター発表
- (一社)日本植物生理学会第57回年会, 2016年03月, 日本語, 盛岡, 国内会議Terpenoid indole alkaloids accumulated in Catharanthus roseus idioblast and laticifer cellsポスター発表
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Studies of GUN1 plastid signaling.口頭発表(一般)
- (一社)日本植物生理学会第57回年会, 2016年03月, 日本語, 盛岡, 国内会議Seasonal changes in phosphorus metabolites in leaves of the deciduous woody plant, Populus albaポスター発表
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Screen for regulatory proteins of schizogenous intercellular space formation in Marchantia polymorpha by using mass spectrometry and the CRISPR/Cas9 genome editing technology.ポスター発表
- (一社)日本植物生理学会第57回年会, 2016年03月, 日本語, 盛岡, 国内会議Re-translocation of nutrients during heartwood formation of Poplar tree口頭発表(一般)
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Profiling and characterization of microRNAs in the liverwort, Marchantia polymorpha口頭発表(一般)
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Physiological study of the response to thermospermine in Marchantia polymorpha.ポスター発表
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Molecular mechanism of the PIF-mediated red light signaling in the liverwort Marchantia polymorpha口頭発表(一般)
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Investigation of molecular mechanisms for UV-B sensing in Marchantia polymorpha.口頭発表(一般)
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Identification of the gene GEMMA CUP-ASSOCIATED MYB 2 involved in the formation of gemma cup in Marchantia polymorphaポスター発表
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Identification and characterization of a bHLH gene involved in gemma germination in the liverwort Marchantia polymorpha.ポスター発表
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Functional diversification of SYP1 members in Marchantia polymorpha.口頭発表(一般)
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Functional characterization of GCAM1, an R2R3-MYB essential for the development of gemma cup in the liverwort Marchantia polymorpha.ポスター発表
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Functional characterization of a LATERAL SUPPRESSOR homolog in Marchantia polymorpha.ポスター発表
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Functional analysis of ALOG family protein in Marchantia polymorpha.ポスター発表
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Functional analysis of ABI3 in Marchantia polymorpha using gene targeting口頭発表(一般)
- (一社)日本植物生理学会第57回年会, 2016年03月, 日本語, 盛岡, 国内会議Evolutional analysis of phosphate transport mechanism in plant cells口頭発表(一般)
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Day length- and light quality-dependent expression of BONOBO, a master regulatory gene for growth-phase transition in the liverwort Marchantia polymorpha.口頭発表(一般)
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Crucial roles of the ROS-signaling enzymes, Rbohs, in development and morphogenesis of Marchantia polymorpha.口頭発表(一般)
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 英語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Conserved mechanism for secondary meristem formation in land plants[招待有り]シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Characterization of MpROS1X, an X-chromosomal homolog of REPRESSOR OF SILENCING 1, in the liverwort Marchantia polymorphaポスター発表
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Characterization of KARAPPO, an essential gene for gemma formation in Marchantia polymorpha.ポスター発表
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議A NIMA-related kinase regulates directional tip growth of rhizoid cells in Marchantia polymorpha口頭発表(一般)
- (一社)日本植物生理学会第57回年会, 2016年03月, 日本語, 盛岡, 国内会議Analysis of temperature-sensing mechanism in Saintpauliaポスター発表
- (一社)日本植物生理学会第57回年会, 2016年03月, 日本語, 盛岡, 国内会議Analysis of seasonal re-translocation of phosphate in a deciduous woody plant, Populus alba口頭発表(一般)
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 岩手大学上田キャンパス, 国内会議Analysis of downstream factors of phototropin in blue-light-dependent dorsoventral patterning of Marchantia polymorpha.口頭発表(一般)
- 「性と成熟:その普遍性と多様性を支える機構」, 2016年02月, 日本語, サントリーワールドリサーチセンター(SWR)メインホール, 国内会議植物における栄養繁殖の分子メカニズムとその進化[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第35回インターゲノミクスセミナー「植物の環境適応戦略:進化の過程で獲得した巧妙なメカニズム」, 2016年01月, 日本語, 神戸大学大学院 農学部B101, 国内会議基部植物ゼニゴケから考える植物の繁殖戦略[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第22回時間生物学会, 2015年11月, 日本語, 東京大学, 国内会議植物の四季応答を改変する口頭発表(一般)
- "Towards Increased Plant Productivity through Understanding of Environmental Responses and Epigenetic Regulation", 2015年11月, 英語, 理化学研究所(横浜キャンパス), 国際会議An ancient regulatory mechanism for secondary meristem formation in land plants[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議無性芽形成異常変異体karappo-2における変異原因遺伝子の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議地表で暮らす葉状性苔類がとる光生存戦略口頭発表(一般)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議苔類ゼニゴケにおけるmicroRNAの機能解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議植物組織における低分子量物質分布の質量顕微鏡による可視化口頭発表(一般)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議急激な温度降下で生じるセントポーリア葉の傷害誘導メカニズムポスター発表
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議ランタナの花色変化における生理課程解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議ポプラにおけるリン酸転流経路の季節変化(ポスター)ポスター発表
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議ポプラにおけるリン酸転流経路の季節変化口頭発表(一般)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議ニチニチソウ組織におけるTerpenoid indole alkaloidの合成と蓄積機構の解明口頭発表(一般)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議ゼニゴケ精子超低温保存法の開発口頭発表(一般)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議ゼニゴケ初期胚発生を制御する因子の探索口頭発表(一般)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議ゼニゴケの杯状体形成を制御するGCAM1の機能解析ポスター発表
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議ゼニゴケの杯状体と生殖器の形成に関与するR2R3-MYB型転写因子GCAM2の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議ゼニゴケの暗誘導老化Ⅱ.変異体sbr1の表現型の解析ポスター発表
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議ゼニゴケのSNARE分子から観る膜融合装置の保存性と多様性口頭発表(一般)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議ゼニゴケのR2R3-MYB遺伝子過剰発現体におけるフェノール性二次代謝関連遺伝子の解析ポスター発表
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議ゼニゴケNIMA関連キナーゼは仮根細胞の伸長を制御する口頭発表(一般)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議ゼニゴケMarchantia polymorphaの活性酸素種生成酵素MpRbohA, Bの発現部位と生理機能の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議ゼニゴケALOGドメイン遺伝子MpTAW1の機能解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第79回大会, 2015年09月, 日本語, 新潟コンベンションセンター, 国内会議シロイヌナズナ側根形成に関わるTOLS2ペプチドによるPUCHI遺伝子の発現制御機構の解析口頭発表(一般)
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2015年03月, 日本語基部陸上植物ゼニゴケのUV‐B受容体の機能解析
- The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing, 2015年03月, 英語The transcription factor BONOBO regulates sexual organ development in the liverwort Marchantia polymorpha.
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語Isolation of a mutant showing accelerated senescence in darkness in Marchantia polymorpha L.
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議落葉性木本植物のリン酸分配・転流機構の解析口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議木本植物の心材形成時における栄養塩回収機構の解析口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議無性芽形成異常変異体karappo2 における変異原因遺伝子の同定ポスター発表
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議転写因子BONOBOは苔類ゼニゴケの有性生殖器官形成を制御する口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議苔類ゼニゴケを用いた転写因子PIFによる赤色光シグナル伝達機構の解析口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議苔類ゼニゴケの雄性配偶子形成過程を制御する分子機構の解析口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議苔類ゼニゴケにおけるオーキシン受容メカニズムの解析口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議苔類ゼニゴケにおけるmicroRNAの機能解析口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議植物細胞リン酸輸送機構とその進化について口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議質量分析装置を用いたシロイヌナズナ植物体のオーキシン添加に応答する代謝変動解析ポスター発表
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議急激な温度降下で生じるセントポーリア葉の傷害誘導メカニズムポスター発表
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議基部陸上植物ゼニゴケのUV-B受容体の機能解析口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議基部陸上植物ゼニゴケにおける器官発生制御機構の解析[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議基部陸上植物ゼニゴケにおけるRAB GTPaseの網羅的解析口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議ニチニチソウ茎組織におけるTerpenoid indole alkaloidの分布解析口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議ゼニゴケ精子凍結保存法の開発ポスター発表
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議ゼニゴケを用いたミトコンドリア分裂因子の解析口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議ゼニゴケの生殖におけるRWP-RK ファミリー遺伝子MpRKD の機能ポスター発表
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議ゼニゴケのオーキシン応答転写因子ARF1は無性芽の細胞分裂パターンを制御する口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議ゼニゴケにおける杯状体形成関連遺伝子GEMMA-CUP ASSOCIATED MYB 2 の解析ポスター発表
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議ゼニゴケにおける転写因子ABI3の機能解析口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議ゼニゴケゲノムアノテーションデータベースの構築ポスター発表
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議ゼニゴケNIMA関連キナーゼの機能解析口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議ゼニゴケEILがエチレンおよび硫黄栄養応答に果たす役割口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 英語, 東京農業大学, Vegetative propagation is a form of asexual reproduction in plants. New individuals with functional meristems arise without fertilization and develop directly from vegetative tissues, such as leaves, stems, and roots. Many plant species from bryophytes to angiosperms have ability to propagate through vegetative propagation. Vegetative propagation is considered to be important f, 国内会議Vegetative propagation: development of asexual progenies from vegetative tissueシンポジウム・ワークショップパネル(公募)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 英語, 東京農業大学, 国内会議Systematic analysis of SNAREs inthe liverwort, Marchantiapolymorpha口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 英語, 東京農業大学, 国内会議Search for the regulators of earlysporophyte development inMarchantia polymorpha口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学 世田谷キャンパス, 国内会議R2R3-MYB型転写因子GCAM1は苔類ゼニゴケの杯状体形成を制御するポスター発表
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議POSITIVE AND NEGATIVE REGULATORY MECHANISMS OF ABA SIGNALING ARE CRUCIAL FOR GROWTH AND STRESSポスター発表
- The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing, 2015年03月, 英語, AIST, Odaiba, 国際会議Phosphate status in plant lifeポスター発表
- The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing, 2015年03月, 英語, AIST, Odaiba, 国際会議Mechanism of cell injury induced by a rapid temperature decrease in Saintpaulia sp. leaves.ポスター発表
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 英語, 東京農業大学, 国内会議Isolation of a mutant showingaccelerated senescence in darknessin Marchantia polymorpha L.口頭発表(一般)
- The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing, 2015年03月, 英語, AIST, Odaiba, 国際会議Evolutionary analysis of phosphate transport mechanisms in plant cellsポスター発表
- The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing, 2015年03月, 英語, AIST, Odaiba, 国際会議Cell-specific localization of terpenoid indole alkaloids revealed by new metabolome analysesポスター発表
- 関東学院大学理工/建築・環境学会研究発表講演論文集, 2015年, 日本語基部陸上植物ゼニゴケのUV‐B耐性におけるカルコンシンターゼ(MpCHS)の役割
- 関東学院大学理工/建築・環境学会研究発表講演論文集, 2015年, 日本語基部陸上植物ゼニゴケのUV‐B受容体の機能解析
- 関東学院大学理工/建築・環境学会研究発表講演論文集, 2015年, 日本語植物の有用遺伝子を探索する新たなシステムの確立
- 日本生化学会大会(Web), 2015年, 日本語植物NADPH oxidaseの分子進化と,基部陸上植物ゼニゴケに探る活性制御の基本機構
- 日本生化学会大会(Web), 2015年, 日本語基部陸上植物ゼニゴケのNADPH oxidase遺伝子MpRbohA,Bの発現部位と機能の解析
- Marchantia Workshop 2014, 2014年12月, 英語The transcription factor BONOBO appears to regulate gametangiophore formation in Marchantia polymorpha.[招待有り]
- Marchantia Workshop 2014, 2014年12月, 英語, Centennial Hall, Kobe University, The liverwort Marchantia polymorpha forms cupule-like structures, gemma cups, on the dorsal side of thallus, where dozens of clonal progenies, gemmae, are generated. We isolated a mutant of M. polymorpha defective in gemma cup development from T-DNA-tagged lines. The T-DNA was inserted into a 5’UTR of a gene encoding an R2R3-MYB transcription factor. Analysis of the promoter ac, 国際会議The role of the R2R3-MYB transcription factor, GCAM2, in the development of gemma cup in Marchantia polymorpha.ポスター発表
- Marchantia Workshop 2014, 2014年12月, 英語, Centennial Hall, Kobe University, Gemma is a clonal progeny developed from the base of gemma-cup in Marchantia polymorpha. To investigate the regulatory mechanism for gemma development, we focused on a mutant, karappo2 (kar2), which was originally isolated from transgenics obtained by particle bombardment protocol. There is no gemma initial observed at the base of gemma-cup in kar2, while gemma-cups are regular, 国際会議Molecular characterization of karappo2, a gemma-less mutant, in Marchantia polymorpha.ポスター発表
- Marchantia Workshop 2014, 2014年12月, 英語, Centennial Hall, Kobe University, Marchantia polymorpha has an ability to propagate asexually via gemmae generated in gemma-cup formed on the dorsal side of thallus. To investigate genes involved in the process of gemma and gemma-cup development, we performed RNA-seq analysis comparing gemma-cups contaning gemmae and thallus without any gemma-cup. Through the comprehensive transcriptome analysis, we identified, 国際会議GEMMA CUP-ASSOCIATED MYB1 is essential for the development of gemma-cup in the liverwort Marchantia polymorpha L.ポスター発表
- Marchantia Workshop 2014, 2014年12月, 英語, Kobe University, 国際会議Evolutional analysis of phosphate trasnport mechanism in plant cellsポスター発表
- Marchantia Workshop 2014, 2014年12月, 英語, Centennial Hall, Kobe University, Many species in bryophytes produce gemmae on their gametophytes as a means of vegatative propagation. In the liverwort, Marchantia polymorpha, each gemma is originated from a single epidermal cell at the bottom of the gemma-cup, developed into a mature gemma through a number of cell divisions, and detached finally from the parental thallus by undergoing cell death of the stalk, 国際会議Development of gemma and gemma-cup in Marchantia polymorpha[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- Marchantia Workshop 2014, 2014年12月, 英語, Centennial Hall, Kobe University, The liverwort Marchantia polymorpha L. has become a fascinating model organism for plant biology, as its molecular genetic resources have been being developed. Here I am going to introduce the techniques and resources for Marchantia research, especially focusing on transformation, Gateway-compatible binary vector system, homologous recombination mediated gene targeting, and EMS, 国際会議An overview of available tools for Marchantia polymorpha[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 植物化学調節学会, 2014年10月苔類ゼニゴケにおけるオーキシン信号伝達因子ARFの機能分化
- 植物化学調節学会, 2014年10月オーキシン応答転写因子ARF1による無性芽発生の制御
- 植物の生長調節, 2014年10月, 日本語オーキシン応答転移因子ARF1による無性芽発生の制御
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2014年09月, 日本語ゼニゴゲの接合子におけるMpLFYの機能解析
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2014年09月, 日本語基部陸上植物ゼニゴケにおけるGI‐FKF複合体を介した光周性生長相制御機構
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議落葉性木本植物のリン酸分配・転流機構の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議木本植物におけるイオン輸送機構の解析ポスター発表
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議苔類ゼニゴケの造精器および精子の発生過程に関与する遺伝子発現プログラムを制御する機構の解析ポスター発表
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議苔類ゼニゴケにおける細胞膜H⁺-ATPaseの機能解析ポスター発表
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議苔類ゼニゴケにおけるSBP型転写因子の機能解析ポスター発表
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議苔類ゼニゴケにおいてCYCLING DOF FACTORは光周性成長相転換を抑制する口頭発表(一般)
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議植物細胞リン酸輸送機構とその進化について口頭発表(一般)
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 英語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議植物ROS生成酵素の活性制御の基本機構をゼニゴケに探る口頭発表(一般)
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議急激な温度降下で生じるセントポーリア葉の傷害誘導メカニズムポスター発表
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議基部陸上植物ゼニゴケにおける膜交通因子の網羅的解析ポスター発表
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議基部陸上植物ゼニゴケにおけるGI-FKF複合体を介した光周性生長相制御機構口頭発表(一般)
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議ゼニゴケ葉状体の暗誘導老化に関する突然変異体の単離と解析ポスター発表
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議ゼニゴケ無性芽の-80℃フリーザーでの長期保存法の開発ポスター発表
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議ゼニゴケの接合子におけるMpLFYの機能解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議ゼニゴケの形態形成におけるmicroRNAの機能解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議ゼニゴケの栄養繁殖器官で発現するR2R3型MYB遺伝子の単離と機能解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議ゼニゴケのオーキシン応答転写因子ARF1は無性芽の発生を制御するポスター発表
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議ゼニゴケから見えてきた栄養繁殖と腋芽発生の共通制御メカニズム口頭発表(一般)
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議ゼニゴケCLEペプチドホルモンの機能口頭発表(一般)
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 日本語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議シロイヌナズナ側根形成におけるLBDの下流遺伝子TOLS2の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第78回大会, 2014年09月, 英語, 明治大学 生田キャンパス, 国内会議シロイヌナズナにおける葉の維管束鞘細胞の形成・分化機構の解析ポスター発表
- 日本光生物学協会, 2014年08月基部陸上植物ゼニゴケにおける祖先的な赤色光シグナル伝達機構
- 日本光生物学協会, 2014年08月ゼニゴケフォトトロピンMpphotの生化学的解析と下流因子の探索
- イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ 2014, 2014年07月, 日本語, 東京大学弥生講堂一条ホール, 国内会議コケ植物配偶体における器官発生の分子遺伝学[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2014年03月, 日本語基部陸上植物ゼニゴケを用いた光周性花成制御因子GI‐FKF1複合体の祖先的機能の解析
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2014年03月, 日本語基部陸上植物ゼニゴケのUV‐B応答機構の解析
- 日本農芸化学会大会講演要旨集(Web), 2014年03月, 日本語苔類ゼニゴケを用いた祖先的な赤色光シグナル伝達機構の解析
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山, 国内会議落葉性木本植物のリン酸分配・転流機構の解析口頭発表(一般)
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学五福キャンパス, 国内会議転写因子の相互作用によるゼニゴケのオーキシン信号伝達ネットワークポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学五福キャンパス, 国内会議苔類ゼニゴケにおける転写因子レパートリーポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学五福キャンパス, 国内会議苔類ゼニゴケにおける転写因子HY5を介した光形態形成制御機構ポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学五福キャンパス, 国内会議苔類ゼニゴケにおける頂端細胞の選択を介した青色光依存的な背腹性決定機構ポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学五福キャンパス, 国内会議苔類ゼニゴケにおけるオキシリピン代謝酵素CYP74ファミリー酵素遺伝子の機能解析ポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学五福キャンパス, 国内会議植物細胞リン酸輸送機構とその進化について口頭発表(一般)
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山, 国内会議質量分析装置を用いたシロイヌナズナ植物体のオーキシン添加に応答する代謝変動解析ポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山, 国内会議急激な温度降下で生じるセントポーリア葉の傷害誘導メカニズムポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学五福キャンパス, 国内会議基部陸上植物ゼニゴケを用いた光周性花成制御因子GI-FKF1複合体の祖先的機能の解析ポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学五福キャンパス, 国内会議基部陸上植物ゼニゴケのUV-B応答機構の解析ポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学五福キャンパス, 国内会議フタバネゼニゴケにおけるキチン防御応答遺伝子の発現解析ポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学五福キャンパス, 国内会議フィトクロムによるトマト芽生えのフック巻込みに関わる植物ホルモン口頭発表(一般)
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学・五福キャンパス, 国内会議ニチニチソウ組織におけるTerpenoid indole alkaloid合成機構の解明ポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学五福キャンパス, 国内会議ゼニゴケ研究地平への投射:オーキシン信号伝達を例にポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学・五福キャンパス, 国内会議ゼニゴケ気室の発生初期段階ではNOPPERABO1のE3ユビキチンリガーゼ活性が必須であるポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学五福キャンパス, 国内会議ゼニゴケを用いた有用遺伝子探索システムの構築ポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学五福キャンパス, 国内会議ゼニゴケMpLFYノックアウト株の表現型解析ポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学五福キャンパス, 国内会議コケ植物における無性芽の発生と休眠口頭発表(一般)
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学・五福キャンパス, 国内会議コケ植物ANGUSTIFORIAに関する比較解析ポスター発表
- 生化学, 2014年, 日本語E3ユビキチンリガーゼが関与する植物の細胞間隙形成
- 日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web), 2014年, 日本語苔類ゼニゴケを用いた植物microRNAネットワークの解明
- 日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web), 2014年, 日本語活性酸素‐カルシウムシグナルネットワークによる植物の生殖・発生の制御
- International Marchantia Workshop 2013, 2013年12月, 英語, Buln Buln Cabins, Yictoria, Australia, 国際会議Gemma and gemma-cup development in Marchantia polymorpha口頭発表(一般)
- 時間生物学, 2013年10月, 日本語基部陸上植物ゼニゴケにおける概日時計を介した成長相制御機構
- 日本農芸化学会関西支部講演会講演要旨集, 2013年09月, 日本語E3リガーゼNOPPERABO1はゼニゴケ気室形成を正に制御する
- 日本植物学会第77回大会, 2013年09月, 日本語, 札幌, 国内会議急激な温度降下で生じるセントポーリア葉の傷害誘導メカニズムポスター発表
- 日本植物学会第77回大会, 2013年09月, 日本語, 札幌, 国内会議バラの花色決定における液胞機能の解析ポスター発表
- 日本植物学会第77回大会, 2013年09月, 日本語, 札幌, 国内会議ニチニチソウ葉組織の単一細胞種を用いた二次代謝機構の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第77回大会, 2013年09月, 日本語, 札幌, 国内会議シロイヌナズナ植物体のオーキシン添加に応答する 代謝変動解析ポスター発表
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2013年08月, 日本語苔類ゼニゴケの活性酸素種生成酵素の機能解析
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2013年08月, 日本語苔類ゼニゴケにおけるAUX/IAA‐ARF相互作用を介したオーキシン転写制御機構の解析
- バイオイメージング, 2013年08月, 日本語植物の活性酸素種生成酵素の発現部位・活性制御機構の網羅的解析
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2013年03月, 日本語苔類ゼニゴケにおけるGI,FKFを介した日長依存的な成長相制御機構
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2013年03月, 日本語苔類ゼニゴケの背腹性決定は青色光受容体フォトトロピンとオーキシン極性輸送によって制御される
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2013年03月, 日本語苔類ゼニゴケにおける青色光受容体フォトトロピンが関与する葉緑体光定位運動の解析
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2013年03月, 日本語苔類ゼニゴケにおけるHY5を介した光形態形成シグナル伝達経路の解析
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2013年03月, 日本語ゼニゴケの赤色光によるサイクリンD遺伝子発現制御機構
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2013年03月, 日本語NOPPERABO1は細胞膜に局在し,ゼニゴケ気室の発生初期段階を制御する
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2013年03月, 日本語苔類ゼニゴケにおける転写因子PIFを介した赤色光シグナル伝達機構
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2013年03月, 日本語原核生物型PEBPファミリータンパク質CORのシロイヌナズナとゼニゴケにおける機能解析
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2013年03月, 日本語ゼニゴケを用いたミトコンドリア分裂因子の解析
- 日本植物学会第77回大会, 2013年, 日本語, 札幌, 国内会議落葉性木本植物のリン酸分配・転流機構の解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第77回大会, 2013年, 日本語, 北海道大学札幌キャンパス, 国内会議苔類におけるアブシジン酸受容体の解析ポスター発表
- 日本植物学会第77回大会, 2013年, 日本語, 北海道大学札幌キャンパス, 国内会議苔類ゼニゴケにおける光依存的な細胞分裂活性制御機構ポスター発表
- 日本植物学会第77回大会, 2013年, 日本語, 北海道大学札幌キャンパス, 国内会議苔類ゼニゴケにおけるAUX/IAA-ARF相互作用を介したオーキシン転写制御機構の解析ポスター発表
- 日本植物学会第77回大会, 2013年, 日本語, 北海道大学札幌キャンパス, 国内会議赤色光受容体フィトクロムと光合成によるゼニゴケ細胞周期の光制御ポスター発表
- 日本農芸化学会関西支部第479回講演会, 2013年, 日本語, 京都府立大学, 国内会議光合成生物における生存前略の分子機構に関する研究口頭発表(一般)
- 日本植物学会第77回大会, 2013年, 日本語, 北海道大学札幌キャンパス, 国内会議基部陸上植物ゼニゴケにおける転写因子PIFを介した赤色光シグナル伝達機構ポスター発表
- 日本植物学会第77回大会, 2013年, 日本語, 北海道大学札幌キャンパス, 国内会議ゼニゴケ葉状体における暗誘導老化ポスター発表
- 日本植物学会第77回大会, 2013年, 日本語, 北海道大学札幌キャンパス, 国内会議ゼニゴケを用いた植物特異的膜交通経路の研究ポスター発表
- 日本植物学会第77回大会, 2013年, 日本語, 北海道大学札幌キャンパス, 国内会議ゼニゴケのオーキシン信号伝達因子MpARF1による無性芽発生制御ポスター発表
- 日本植物学会第77回大会, 2013年, 日本語, 北海道大学札幌キャンパス, 国内会議ゼニゴケNOPPERABO1はE3ユビキチンリガーゼとして気室の細胞間隙形成を正に制御するポスター発表
- 日本植物学会第77回大会, 2013年, 日本語, 北海道大学札幌キャンパス, 国内会議シロイヌナズナ側根形成におけるLBD16の下流遺伝子TOLS2の解析口頭発表(一般)
- 植物の生長調節, 2012年10月, 日本語ゼニゴケにおけるアレンオキシドシクラーゼの機能解析
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2012年09月, 日本語ゼニゴケ気室形成制御遺伝子の機能解析
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2012年09月, 日本語苔類ゼニゴケ葉状体の背腹性はフォトトロピンを介して青色光依存的に決定される
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2012年09月, 日本語ゼニゴケのフィトクロムによる細胞周期制御機構
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2012年03月, 日本語メリステムにおけるDNA複製のイメージング解析
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2012年03月, 日本語苔類ゼニゴケにおける赤色光による細胞周期制御機構
- 日本農芸化学会大会講演要旨集(Web), 2012年03月, 日本語青色光受容体フォトトロピンは苔類ゼニゴケの葉状体背腹性決定を制御する
- 日本農芸化学会大会講演要旨集(Web), 2012年03月, 日本語赤色光は苔類ゼニゴケの細胞分裂を制御する
- 日本分子生物学会、第35回年会、於 パシフィコ横浜、2011年12月, 2011年, 日本語ゼニゴケ葉緑体RNAポリメラーゼシグマ因子(Mpsig1)変異体の解析から明らかとなった陸上植物シグマ因子の機能分化
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2010年09月, 日本語苔類ゼニゴケにおけるPEBP family遺伝子の機能解析
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2010年09月, 日本語苔類ゼニゴケにおけるLEAFY相同遺伝子MpLFYの機能解析
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2010年03月, 日本語ゼニゴケFLO/LFY相同遺伝子の機能解析
- 日本植物生理学会、 第51回年会、於 熊本大学、2010年3月, 2010年, 日本語新規ゼニゴケ核ゲノム形質転換選抜用マーカーの開発
- Marchantia workshop 2010, March 11-12, 2010, Kyoto, Japan, 2010年, 英語Development of a novel selectable marker for liverwort (Marchantia polymorpha).
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2009年09月, 日本語ゼニゴケFLO/LFY相同遺伝子の機能解析
- 日本植物生理学会年会要旨集, 2009年03月, 日本語ゼニゴケFLO/LFY相同遺伝子の単離と解析
- Memorial Symposium for the 25th International Prize for Biology Celebrating Dr. Winslow R. Briggs, 2009年, 英語The liverwort Marchantia polymorpha as an emerging model plant
- 日本植物学会大会研究発表記録, 2008年09月, 日本語ゼニゴケFLO/LFY相同遺伝子の単離と解析
- PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 2006年, 英語, OXFORD UNIV PRESSThe critical role of Arabidopsis electron-transfer flavoprotein ubiquinone oxidereductase during dark induced starvation
- PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 2003年, 英語, OXFORD UNIV PRESSGene organization of the Y chromosome of the liverwort, Marchantia polymorpha
- PLANT PHYSIOLOGY, 1997年07月, 英語, AMER SOC PLANT PHYSIOLOGISTSIsolation of high-CO2 requiring mutants from Chlamydomonas reinhardtii by gene tagging.
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 挑戦的研究(開拓), 宇都宮大学, 2024年06月28日 - 2028年03月31日植物に存在するステロイドホルモンの進化的起源の解明
- 日本学術振興会, 科学研究費補助金/基盤研究(B), 2019年04月 - 2022年03月, 研究代表者コケ植物繁殖子の休眠を制御する分子メカニズムの解明競争的資金
- 文部科学省, 科学研究費補助金/新学術領域研究, 2017年09月 - 2021年03月リプログラミングによる植物幹細胞の新生機構の解明競争的資金
- 科学研究費補助金/基盤研究(B), 2015年04月 - 2019年03月, 研究代表者競争的資金
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 神戸大学, 2015年04月01日 - 2018年03月31日シャジクモ藻類の比較ゲノムと遺伝子機能解析から探る植物の多細胞体制進化本研究では植物多細胞体制の進化過程を解明するために、陸上植物とシャジクモ藻類が持つ1倍体多細胞体制と2倍体多細胞体制を遺伝子情報から比較した。その結果、シャジクモ藻類の発生段階や器官/細胞毎に特異的に発現する遺伝子を特定した。また、いくつかの遺伝子について詳細な発現解析と機能解析を実施し、その祖先的な性質と進化過程を推定し、シャジクモ藻類と陸上植物が持つ多細胞体制の進化過程を考察した。また、シャジクモのネイティブな遺伝子プロモーターを用いた外来遺伝子を発現させるコンストラクトを用い、マイクロインジェクション法、パーティクル・ボンバードメント法を用いた一過的な遺伝子導入系の検討を進めた。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 京都大学, 2015年04月01日 - 2018年03月31日植物の有性生殖器官形成の新奇マスター転写因子の同定と機能解析苔類ゼニゴケの有性生殖器官形成を統御するマスター転写因子MpBONOBO (MpBNB)を同定した。MpBNBは生殖始原細胞で発現し、造卵器・造精器の発生を主に制御することが示唆された。分子系統解析によれば、MpBNBは陸上植物全体で保存された転写因子ファミリーの一員であった。シロイヌナズナの相同遺伝子BNB1とBNB2は花粉の雄原細胞分化に冗長的に必要であり、その機能はMpBNBで置き換えることができた。これらのことから、BNBファミリーは進化的に保存された陸上植物の生殖細胞の分化制御因子と考えられる。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 近畿大学, 2015年04月01日 - 2018年03月31日モデル生物ゼニゴケにおけるマイクロインジェクションを用いたゲノム編集技術の開発本研究では、ゼニゴケをモデルとする遺伝子機能解析を促進するため、CRISPR RNAおよびCas9タンパク質の複合体のマイクロインジェクションによるゲノム編集法の開発を目指した。標的とする遺伝子として、気室形成制御因子NOPPERABO1 (NOP1) を選択した。NOP1が欠失すると、葉状体に気室が形成されず、葉状体表面の緑色が薄くなるとともに表面が滑らかになるので、変異表現型を容易に観察できる。NOP1遺伝子を標的とするCRISPR/Cas9複合体を導入したところ、nop1変異表現型を示す株を得た。この株の標的配列中に5塩基対の欠失が認められ、ゲノム編集を確認した。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 名古屋大学, 2015年04月01日 - 2018年03月31日細胞膜プロトンポンプの多様な生理機能と活性制御機構の解明本研究では、維管束植物における根での無機養分取り込み、篩部でのスクロース取り込み、気孔開口など多くの生理現象において重要な役割を果たしている細胞膜プロトンポンプの解析を進め、その活性調節機構や生理的役割の解明を目的として研究を進めてきた。その結果、陸生植物において光合成に依存した活性化機構が進化的に保存されていること、イネの根の細胞膜プロトンポンプが無機養分であるケイ素により活性化されること、植物ホルモンであるオーキシンやブラシノステロイドによる細胞膜プロトンポンプの活性機構などが明らかとなり、これまで知られていなかった細胞膜プロトンポンプの多様な活性調節機構や生理的役割の一端を解明した。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 新学術領域研究(研究領域提案型), 京都大学, 2013年06月28日 - 2018年03月31日陸上植物進化を基軸とした発生ロジックの解明陸上植物進化の基部に位置する苔類のゼニゴケをモデルとして、進化軸を取り入れて植物発生の制御ロジックを抽出することを目的とした。研究基盤として、解読されたゲノムの解析、ゲノムデータベース開発、ゲノム編集ベクター構築など機能解析のための実験系の整備を行った。陸上植物におけるオーキシンと三次元的成長制御、光シグナリング経路、細胞分裂制御、有性生殖誘導機構といった発生制御の基本システムは、植物が陸上進出したときに既に成立していたことを明らかにした。ゼニゴケを起点した解析から、植物の生殖細胞系列を決定に関与する鍵因子を同定することもでき、進化軸を取り入れた植物研究の有効性が示された。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 挑戦的萌芽研究, 神戸大学, 2015年04月01日 - 2017年03月31日茎の内皮形成機構の解明に向けた研究基盤の整備植物の茎の横断面には、外側から表皮・皮層・内皮などの組織が同心円状に配置する。このような組織の放射パターンは茎の先端の未分化な組織(茎頂分裂組織)で形成されるが、その形成機構はほとんど明らかにされていない。本研究は、茎の放射パターン形成の機構を理解することを大きな目標として、茎の内皮層に注目し、研究材料の工夫と近年開発された観察技術の利用を通して、茎頂分裂組織における内皮幹細胞および内皮形成に関連する遺伝子群を同定することによって、茎の内皮形成機構の解明に向けた研究基盤の整備をおこなった。
- 科学研究費補助金/新学術領域研究, 2015年04月 - 2017年03月, 研究代表者競争的資金
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 挑戦的萌芽研究, 京都大学, 2014年04月01日 - 2016年03月31日ゲノム編集技術による陸上植物転写制御システムの解明陸上植物は進化の過程で環境と発生プロセスを調和させる制御系を発達させ、成長を最適化するプログラムを確立した。なかでも転写制御は重要な役割を果たす。新たなモデル生物として注目されている基部陸上植物苔類ゼニゴケのゲノム情報を利用して全転写因子を抽出した。遺伝子機能を解析するには変異体の利用が有効であり、CRISPR/Cas9によるゲノム編集は簡便で効率的な手法である。コドンの最適化によってゼニゴケのゲノム編集効率が向上し、極めて効率よく変異体が分離できるようになった。転写因子を標的として系統的にゲノム編集による変異導入を行うことによって、陸上植物の転写ネットワークが明らかになることが期待される。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 京都大学, 2012年04月01日 - 2015年03月31日植物の光依存的細胞周期制御と細胞分裂機構植物では、光が細胞分裂を伴う器官形成や再生に重要な働きをする。コケ植物苔類に属するゼニゴケにおいては、赤色光が細胞増殖に促進的に作用する。本研究により、赤色光はその受容体フィトクロムと光合成を介した情報伝達により、細胞周期S期への進入制御に関わる遺伝子の発現制御を異なる段階で行うこと、またフィトクロムは細胞の等方性成長を促進することが示唆された。 また、細胞板に局在する微小管モータータンパク質について機能解析を行い、細胞板形成のための膜小胞の輸送に関わる機能を持つことが示唆された。その遺伝子が必須遺伝子であったことから、条件的ノックアウト株を作出するためのベクターと方法論を構築した。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 近畿大学, 2012年04月01日 - 2015年03月31日ゼニゴケにおける性決定遺伝子の探索ドラフト・雌ゲノム・データからX染色体に連鎖する配列を抽出した。雄ゲノムとの比較によりX染色体由来候補配列を選抜し、F1世代での連鎖解析を行ったところ、X染色体に由来する5配列を同定した。 次に、様々な組織に由来するRNA-seqデータを用いてX染色体遺伝子の発現パターンの比較を行い、雌生殖器特異的発現パターンを示す遺伝子を選抜した。それらの遺伝子についてRT-PCRを行って発現特異性を評価したところ、これまでに1個の遺伝子が雌生殖器特異的に発現していることが確認された。類似性検索により、当該遺伝子はDNAメチル化の制御に関わるタンパク質をコードしていることが示唆された。
- 科学研究費補助金/新学術領域研究, 2013年04月 - 2015年03月, 研究代表者競争的資金
- 科学研究費補助金/新学術領域研究, 2013年04月 - 2015年03月, 研究代表者競争的資金
- 学術研究助成基金助成金/基盤研究(C), 2012年04月 - 2015年03月, 研究代表者競争的資金
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 挑戦的萌芽研究, 京都大学, 2012年04月01日 - 2014年03月31日基部陸上植物の低い遺伝的冗長性を活用したシス-トランス転写制御システムの解明陸上植物進化の基部に位置するゼニゴケは、陸上植物としての基本的遺伝子セットを有している。進化的な位置づけと体制の単純さを反映し、制御系遺伝子の冗長性が低い。本研究ではゼニゴケ転写因子を網羅的に単離同定した。構造の特徴からグループ分けを行った。その結果、ゼニゴケには、シロイヌナズナの1/6にあたる約300の転写因子が存在すること、総数の少なさにも関わらずファミリーは同一の38種類であることが分かった。ゼニゴケは陸上植物の基本的な転写因子のセットを保有しながらも、遺伝的冗長性が極めて低いため、優れた実験系となりうることが示された。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 挑戦的萌芽研究, 奈良先端科学技術大学院大学, 2012年04月01日 - 2014年03月31日プロテインホスファターゼが標的とするタンパク質の網羅的解析タンパク質のリン酸化・脱リン酸化は、植物の様々な生理現象に関わっている。リン酸化タンパク質の同定効率を上げるために、様々なリン酸化ペプチド精製法が検討されてきた。本研究では2種類のリン酸化ペプチド精製カラムを用いて、それぞれ771個(PhosTio)と641個(PolyMac)のリン酸化ペプチドをイネ培養細胞から同定した。さらにイネいもち病菌を処理したイネ培養細胞では、913個(PhosTio)と802個(PolyMac)のリン酸化ペプチドを同定した。これらには新規の病害抵抗タンパク質の候補が含まれていると考えている。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 京都大学, 2011年04月01日 - 2014年03月31日植物の光環境認識と低温応答のクロストーク機構植物にとって重要な環境情報因子である光は単に明暗の識別だけでなく季節の変化や他の植物との競合を感知するためにも利用されている。我々はシロイヌナズナを用いてフィトクロム相互作用因子VOZ(Vascular plant one zinc finger protein)を単離し、その花成制御や低温応答における機能を解析した。細胞内局在の実験から核内に存在する転写因子VOZがフィトクロム下流における花成制御に関与することを示した。また、VOZは低温順化経路とは独立する経路を通して花成抑制因子FLCの発現を抑制し、最終的に花成の統合因子FTの機能を上昇させることを示した。
- 文部科学省, 科学研究費補助金/新学術領域研究, 2011年04月 - 2013年03月, 研究代表者環境変動下における生存戦略としての栄養生殖機構の解析競争的資金
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 静岡県立大学, 2010年 - 2012年逆遺伝学的変異導入の最適化と相同組換えの分子機構逆遺伝学的変異導入には、相同組換えによる遺伝子ターゲティングやトランスポゾンを用いた遺伝子タギングなどが含まれる。我々が開発したポジティブ・ネガティブ選抜によるターゲティングや内在性の DNA トランスポゾンを利用したタギングの最適化をめざして、関連する組換え機構とその制御機構を解明し、さらに得られたターゲティングによるポジティブ選抜遺伝子の挿入やトランスポゾンの挿入に係わる遺伝子の機能解明も行った。
- 日本学術振興会, 科学研究費補助金/若手研究(B), 2010年04月 - 2011年03月, 研究代表者フィトクロムによる植物成長相転換制御の基本プログラム競争的資金
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 挑戦的萌芽研究, 京都大学, 2010年 - 2011年基部陸上植物苔類ゼニゴケを用いた順遺伝学研究手法の確立陸上植物進化の基部に位置する苔類ゼニゴケを材料に順遺伝学的な分子遺伝学研究の基盤技術を開発した。標準株(宝ヶ池系統)と比較対照株(北白川系統)の間のDNA多型を網羅的に抽出し、高密度遺伝地図の作成を進めた。T-DNAタギング法を応用し、形態異常を示す変異体や植物ホルモンオーキシン応答変異体を分離し、その原因遺伝子を同定した。ゼニゴケの突然変異体から原因遺伝子を単離する技術の基盤が整備できた。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 京都大学, 2008年 - 2010年一倍体ゲノムにおける性染色体の進化本研究で注目するY染色体領域に存在する遺伝子のうち、8個は発現パターンから必須遺伝子と予測される。これらのうち、M547D3.1のホモログであるM547D3.1FがX染色体にも存在する。他の7個の遺伝子についてもX染色体にホモログが存在すると期待された。JGIより提供されたゲノムデータを解析した結果、これらの7遺伝子以外の39遺伝子についてもそのX染色体ホモログと考えられる候補を得ることができた。
- 日本学術振興会, 科学研究費補助金/若手研究(B), 2008年04月 - 2009年03月, 研究代表者光情報による陸上植物生長相転換制御メカニズム競争的資金
- 日本学術振興会, 科学研究費補助金/若手研究スタートアップ, 2007年04月 - 2008年03月, 研究代表者陸上植物における生殖成長相移行の基本プログラム競争的資金
研究シーズ
■ 研究シーズ- 超速ゼニゴケ工学による有用物質生産プラットフォームの構築シーズカテゴリ:環境・農学, ライフサイエンス研究キーワード:植物二次代謝化合物, 合成生物学, 植物工場研究の背景と目的:本研究では、1ヶ月で純系の形質転換体を得られ、クローン体が3週間で250倍に生育するなど、植物代謝工学に適した潜在能力をもつコケ植物ゼニゴケに着目します。代謝工学に必要な機能を重層的に付与するための基盤技術・要素技術を開発し、高付加価値化合物を高生産するスマートゼニゴケを短期間で創出することに挑戦します。研究内容:農学研究科の水谷正治准教授と協力して(1)代謝情報基盤の構築、(2)多重遺伝子の高効率発現制御・改変技術の開発、(3)葉緑体工学の実装により、ゼニゴケを改変するための新規基盤技術を開発します。さらに構築した基盤技術の有効性実証研究として(4)エイコサノイド(5)トリテルペノイド(6)カロテノイドを高生産するゼニゴケの作出を実施します。本研究は、ゼニゴケを利用した有用物質生産の応用研究に先鞭をつけるものであり、革新的な植物代謝工学研究プラットフォームの構築、さらには産業利用にも結び付くことが期待されます。期待される効果や応用分野:植物の基本代謝系をもち酵母に迫る遺伝子改変技術が確立されたゼニゴケを用いた物質生産のための基盤技術体系は、様々な生物活性物質やタンパク質、ペプチド、抗体などの生産系構築にも利用できる潜在力を秘めています。多細胞真核生物であるゼニゴケは光エネルギーを利用した有用物質生産系として非常に有望であり、食品化合物や化粧品、医薬品の製造分野に展開する可能性があります。関係する業績:Ishizaki, K., Nishihama, R., Yamato, K.T. and Kohchi, T. Molecular genetic tools and techniques for Marchantia polymorpha research. Plant Cell Physiol. 57:262-270.