機能開発研究グループ

植物の生産性向上に関わるシロイヌナズナや作物での重要な機能を持つ遺伝子の探索(ジーンディスカバリー)を進めています。とくに植物の量的な向上に関わる生理機能を持つ遺伝子の探索、栽培環境の影響を最小限にして最大限の生産性を発揮できるような新機能を付与した作物を作成するための研究技術開発を行います。さらに環境応答や環境適応、さらに光合成機能に関与する遺伝子、それらの発現を調節する制御因子、シグナル伝達因子などの探索と解析を進めます。これらを利用して、効率の良い遺伝子発現法や遺伝子導入法の開発をすすめ、植物の環境耐性や水利用効率の向上、さらには光合成機能の向上を目指します。これらの研究成果を基に環境の影響を最小限にして最大の収量が得られる作物の開発に関与する基盤技術を開発します。

研究分野

生物学 & 生化学 / 分子生物 & 遺伝学 / 農学 / 植物 & 動物学

• 環境ストレス応答に関わる制御因子、シグナル伝達因子の探索と解析
• 逆遺伝学および比較ゲノム解析に基づいた植物の生産性に関わる遺伝子の探索と利用
• コムギ、イネなどの応用作物を用いた環境ストレス耐性作物の作出
• バイオイメージング技術基盤と顕微鏡施設の運営
• シロイヌナズナの遺伝子破壊変異体リソースの整備と表現型解析への利用

主要論文

1. Fujita, M., Fujita, Y., Iuchi, S., Yamada, K., Kobayashi, Y., Urano, K., Kobayashi, M., Yamaguchi-Shinozaki, K. and Shinozaki, K.
   "Natural variation in a polyamine transporter determines paraquat tolerance in Arabidopsis."
   Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 109, 6343-6347. (2012)
2. Takahashi, F., Mizoguchi, T., Yoshida, R., Ichimura, K. and Shinozaki, K.
   "Calmodulin-dependent activation of MAP kinase for ROS homeostasis in Arabidopsis."
   Mol. Cell, 41, 649-660 (2011)
3. Urano, K., Kurihara, Y., Seki, K., and Shinozaki, K.:
   "'Omics' analyses of regulatory networks in plant abiotic stress responses."
   Curr.Opin. Plant Biol., 13, 132-138 (2010)
4. Kuromori, T., Miyaji, T., Yabuuchi, H., Shimizu, H., Sugimoto, E., Kamiya, A., Moriyama, Y., and Shinozaki, K.:
   "ABC transporter AtABCG25 is involved in abscisic acid transport and responses."
   Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 109, 2361-2366 (2010)
5. Umezawa, T., Sugiyama, N., Mizoguchi, M., Hayashi, S., Myouga, F., Yamaguchi-Shinozaki, K., Ishihama, Y., Hirayama, T., and Shinozaki, K.:
   "Type 2C protein phosphatases directly regulate abscisic acid-activated protein kinases in Arabidopsis."
   Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 17588-93 (2009)
6. Urano, K., Maruyama, K., Ogata, Y., Morishita, Y., Takeda, M., Sakurai, N., Suzuki, H., Saito, K., Shibata, D., Kobayashi, M., Yamaguchi-Shinozaki, K., and Shinozaki, K.:
   "Characterization of the ABA-regulated global responses to dehydration in Arabidopsis by metabolomics."
   Plant J, 57. 1065-1078 (2009)
7. Myouga, F., Hosoda, C., Umezawa, T., Iizumi, H., Kuromori, T., Motohashi, R., Shono, Y., Nagata, N., Ikeuchi, M., and Shinozaki, K.:
   "Heterocomplex of Arabidopsis chloroplast-targeted iron superoxide dismutases, FSD2 and FSD3, mediates defense against oxidative stress in chloroplast nucleoids and is essential for chloroplast development."
   Plant Cell, 20, 3148-3162 (2008)
8. Umezawa, T., Sakurai, T., Totoki, Y., Toyoda, A., Seki, M., Ishiwata, A., Akiyama, K., Kurotani, A., Yoshida, T., Mochida, K., Kasuga, M., Todaka, D., Maruyama, K., Nakashima, K., Enju, A., Mizukado, S., Selina, A., Yoshiwara, K., Harada, K., Tsubokura, Y., Hayashi, M., Sato, S., Anai, T., Ishimoto, M., Funatsuki, H., Teraishi, M., Osaki, M., Shinano, T., Akashi, R., Sakaki, Y., Yamaguchi-Shinozaki, K., and Shinozaki, K.:
   "Sequencing and analysis of approximately 40,000 soybean cDNA clones from a full-length enriched cDNA library."
   DNA Res, 15. 333-346 (2008)
9. Fujita, M., Mizukado, S., Fujita, Y., Ichikawa, T., Nakazawa, M., Seki, M., Matsui, M., Yamaguchi-Shinozaki, K., and Shinozaki, K.:
   "Identification of stress-tolerance-related transcription-factor genes via mini-scale Full-length cDNA over-eXpressor (FOX) gene hunting system."
   Biochem. Biophys.Res.Commun. 364, 250-257 (2007)
10. Takahashi, F., Yoshida, R., Ichimura, K., Mizoguchi, T., Seo, S., Yonezawa, M., Maruyama, K., Yamaguchi-Shinozaki, K., and Shinozaki, K.:
    "Dissecting the jasmonate signaling pathway by a novel MAP kinase cascade, MKK3-MPK6, in Arabidopsis. ."
    Plant Cell, 19, 805-818 (2007)