解説

植物の重力屈性の分子メカニズム
根が地中に潜り茎が空へ向かうしくみ

Vol.55 No.9 Page. 624 - 630 (published date : 2017年8月20日)
古谷 将彦1, 西村 岳志1, 森田（寺尾） 美代1,2
  1. 名古屋大学大学院生命農学研究科
  2. JST, CREST
vol55_9

 

概要原稿

植物は生活環のほとんどで移動することはないが，「運動」する．さまざまな植物の運動の中でも「屈性」という成長運動は，進化論で有名なDarwinなど多くの研究者の興味をひ引いてきた，植物生理学の課題である．屈性の特徴は，植物が光，重力，水分，接触などの刺激の方向を認識したうえで成長方向を変化させる，という点にある．屈性は，刺激受容，細胞内シグナル伝達，細胞間シグナル伝達，器官屈曲の順に反応が進むと考えられる．後に紹介するが，細胞間シグナル伝達や器官屈曲とオーキシンとの関連性は，近年分子・細胞レベルの研究が進んでいる．本稿では重力屈性を中心に，最新の知見を概説する．また最後に，植物の側方器官が重力を指標に一定の角度を保って成長をする傾斜重力屈性と呼ばれる現象についての解説も加える．

リファレンス

  1. 1) F. D. Sack: Int. Rev. Cytol., 127, 193 (1991).
  2. 2) M. T. Moirta: Annu. Rev. Plant Biol., 61, 706 (2010).
  3. 3) M. P. Staves: Planta, 203(Suppl. 1), S79 (1997).
  4. 4) 森田（寺尾）美代，橋口泰子：細胞工学，30, 137 (2011).
  5. 5) G. Perbal & D. Driss-Ecole: Trends Plant Sci., 8, 498 (2003).
  6. 6) V. Legue, E. Blancaflor, C. Wymer, G. Perbal, D. Fantin & S. Gilroy: Plant Physiol., 11, 789 (1997).
  7. 7) H. Chauvet, O. Puliquen, Y. Forterre, V. Legue & B. Moulia: Sci. Rep., 6, 35431 (2016).
  8. 8) J. M. L. Selker & A. Sievers: Am. J. Bot., 74, 1863 (1987).
  9. 9) K. Philippar, I. Fuchs, H. Luthen, S. Hoth, C. S. Bauer, K. Haga, G. Thiel, K. Ljung, G. Sandberg, M. Bottger et al.: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 12186 (1999).
  10. 10) G. Brunoud, D. M. Wells, M. Oliva, A. Larrieu, V. Mirabet, A. H. Burrow, T. Beeckman, S. Kepinski, J. Traas, M. J. Bennett et al.: Nature, 482, 103 (2012).
  11. 11) C. A. Esmon, A. G. Tinsley, K. Ljung, G. Sandberg, L. B. Hearne & E. Liscum: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, 236 (2006).
  12. 12) M. Taniguchi, M. Nakamura, M. Tasaka & M. T. Morita: Plant Signal. Behav., 9, e29570 (2014).
  13. 13) A. Hager: J. Plant Res., 116, 483 (2003).
  14. 14) A. K. Spartz, H. Ren, M. Y. Park, K. N. Grandt, S. H. Lee, A. S. Murphy, M. R. Sussman, P. J. Overvoorde & W. M. Gray: Plant Cell, 26, 2129 (2014).
  15. 15) M. Fendrych, J. Leung & J. Friml: eLife, 5, e19048 (2016).
  16. 16) M. H. M. Goldsmith: Annu. Rev. Plant Physiol., 28, 439 (1977).
  17. 17) S. Vanneste & J. Friml: Cell, 136, 1005 (2009).
  18. 18) K. Okada, J. Ueda, M. K. Komaki, C. J. Bell & Y. Shimura: Plant Cell, 3, 577 (1991).
  19. 19) L. Galweiler, C. Guan, A. Muller, E. Wisman, K. Mendgen, A. Yephremov & K. Palme: Science, 282, 2226 (1998).
  20. 20) J. Petrásek, J. Mravec, R. Bouchard, J. J. Blakeslee, M. Abas, D. Seifertová, J. Wisniewska, Z. Tadele, M. Kubes, M. Covanová et al.: Science, 312, 914 (2006).
  21. 21) J. Wisniewska, J. Xu, D. Seifertová, P. B. Brewer, K. Ruzicka, I. Blilou, D. Rouquié, E. Benková, B. Scheres & J. Friml: Science, 312, 883 (2006).
  22. 22) J. Friml, J. Wisniewska, E. Benková, K. Mendgen & K. Palme: Nature, 415, 806 (2002).
  23. 23) H. Rakusová, J. Gallego-Bartolomé, M. Vanstraelen, H. S. Robert, D. Alabadí, M. A. Blázquez, E. Benková & J. Friml: Plant J., 67, 817 (2006).
  24. 24) H. Rakusová, M. Abbas, H. Han, S. Song, H. S. Robert & J. Friml: Curr. Biol., 26, 3026 (2016).
  25. 25) A. Müller, C. Guan, L. Gälweiler, P. Tänzler, P. Huijser, A. Marchant, G. Parry, M. Bennett, E. Wisman & K. Palme: EMBO J., 17, 6769 (1998).
  26. 26) L. Abas, R. Benjamins, N. Malenica, T. Paciorek, J. Wisniewska, J. C. Moulinier-Anzola, T. Sieberer, J. Friml & C. Luschnig: Nat. Cell Biol., 8, 249 (2006).
  27. 27) B. R. Harrison & P. H. Masson: Plant J., 53, 380 (2008).
  28. 28) M. Zourelidou, B. Absmanner, B. Weller, I. C. R. Barbosa, B. C. Willige, A. Fastner, V. Streit, S. A. Port, J. Colcombet, S. de la Fuente van Bentem et al.: eLife, 3, e02860 (2014).
  29. 29) P. Li, Y. Wang, Q. Qian, Z. Fu, M. Wang, D. Zeng, B. Li, X. Wang & J. Li: Cell Res., 17, 402 (2007).
  30. 30) Z. Dong, C. Jiang, X. Chen, T. Zhang, L. Ding, W. Song, H. Luo, J. Lai, H. Chen, R. Liu et al.: Plant Physiol., 163, 1306 (2013).
  31. 31) T. Yoshihara, E. P. Spalding & M. Iino: Plant J., 74, 267 (2013).
  32. 32) L. Ge & R. Chen: Nat. Plants, 2, 16155 (2016).
  33. 33) M. R. Rosquete, D. Wangenheim, P. Marhavý, E. Barbez, E. H. K. Stelzer, E. Benková, A. Maizel & J. Kleine-Vehn: Curr. Biol., 23, 817 (2013).
  34. 34) M. Taniguchi, M. Furutani, T. Nishimura, M. Nakamura, T. Fushita, K. Iijima, K. Baba, H. Tanaka, M. Toyota, M. Tasaka & M.T. Morita: Plant Cell, in press.
  35. 35) J. M. Guseman, K. Webb, C. Srinivasan & C. Dardick: Plant J., (in press).
  36. 36) S. Roychoudhry & S. Kepinski: Curr. Opin. Plant Biol., 23, 124 (2015).
  37. 37) B. Yu, Z. Lin, H. Li, X. Li, J. Li, Y. Wang, X. Zhang, Z. Zhu, W. Zhai, X. Wang et al.: Plant J., 52, 891 (2007).
  38. 38) L. Ku, X. Wei, S. Zhang, J. Zhang, S. Guo & Y. Chen: PLoS ONE, 6, e20621 (2011).
  39. 39) C. Dardick, A. Callahan, R. Horn, K. B. Ruiz, T. Zhebentyayeva, C. Hollender, M. Whitaker, A. Abbott & R. Scorza: Plant J., 75, 618 (2013).
  40. 40) S. Roychoudhry, M. D. Bianco, M. Kieffer & S. Kepinski: Curr. Biol., 23, 1497 (2013).


本文はトップページからログインをして頂くと表示されます。