ジベレリンによる生殖器官形成機構の進化学的解析

• Project/Area Number: 14J01393
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Plant molecular biology/Plant physiology
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 矢野 憲司 名古屋大学, 生命農学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: ジベレリン / アンセリジオーゲン / 性決定 / シダ植物

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、GA合成や受容成立以前・以降を通してGAシグナルが生殖器官の形成にどのように関わるのか明らかにする。
近年、GAシグナル経路上で働くGAMYB転写因子が、GA合成成立以前のコケの時代から造精器の発達にも関わることが報告された。コケ植物の一種ヒメツリガネゴケには二つのGAMYB遺伝子が存在する。そこで、両PpGAMYB遺伝子を破壊した二重破壊株を作出した。この二重破壊株では全く造精器が形成されず、二つのPpGAMYBが冗長的に機能していることが明らかとなった。次にPpGAMYBの下流で働く遺伝子を探索するため、造精器形成直前の野生型と破壊株の茎葉体茎頂からRNAを抽出してRNAシーケンスによる発現解析を行った。その結果、発現減少遺伝子の5’上流域にはGAMYB結合配列が高頻度に存在することがわかった。この結果は、転写因子GAMYBが転写活性化因子として雄性生殖器官形成を制御することを示唆する。
さらに、GA合成成立が確認されているシダ植物の性決定について、そのメカニズムを明らかにすることができた。これまで、一部のシダ植物でジベレリンと類似した構造を持つ「アンセリジオーゲン」が前葉体上の造精器誘導に関わることが報告されていたが、その作用機構は不明であった。そこでアンセリジオーゲンの構造が決定されているシダ植物の一種カニクサを用いて造精器誘導の解析を行った。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Agricultural Genome Institute(中国)
• [Journal Article] Comprehensive gene expression analysis of rice aleurone cells: probing the existence of an alternative gibberellin receptor (2015)
  • Author(s): Kenji Yano, Koichiro Aya, Ko Hirano, Reynante Laesamana Ordonio, Miyako Ueguchi- Tanaka, Makoto Matsuoka
  • Journal Title: Plant Physiology Volume: 167 Issue: 2 Pages: 531-544
  • DOI: 10.1104/pp.114.247940
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Isolation of a Novel Lodging Resistance QTL Gene Involved in Strigolactone Signaling and Its Pyramiding with a QTL Gene Involved in Another Mechanism (2015)
  • Author(s): Kenji Yano, Taiichiro Ookawa, Koichiro Aya, Yusuke Ochiai, Tadashi Hirasawa, Takeshi Ebitani, Takeshi Takarada, Masahiro Yano, Toshio Yamamoto, Shuichi Fukuoka, Jianzhong Wu, Tsuyu Ando, Reynante Lacsamana Ordonio, Ko Hirano and Makoto Matsuoka
  • Journal Title: Molecular Plant Volume: 8 Issue: 2 Pages: 303-314
  • DOI: 10.1016/j.molp.2014.10.009
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Antheridiogen determines sex in ferns via a spatiotemporally split gibberellin synthesis pathway (2014)
  • Author(s): Junmu Tanaka, Kenji Yano, Koichiro Aya, Ko Hirano, Sayaka Takehara, Eriko Koketsu, Reynante Laesamana Ordonio, Seung-Hyun Park, Masatoshi Nakajima, Miyako Ueguchi-Tanaka, Makoto Matsuoka
  • Journal Title: Science Volume: 346 Issue: 6208 Pages: 469-473
  • DOI: 10.1126/science.1259923
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] De Novo Transcriptome Assembly of a Fern, Lygodium japonicum, and a Web Resource Database, Ljtrans DB (2014)
  • Author(s): Koichiro Aya, Masaaki Kobayashi, Junmu Tanaka, Hajime Ohyanagi, Takayuki Suzuki, Kenji Yano, Tomoyuki Takano, Kentaro Yano and Makoto Matsuoka
  • Journal Title: Plant Cell Physiology Volume: 56 Issue: 1 Pages: e5-e5
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu184
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 複雑なゲノム構造がもたらすGWA解析の偽陽性 (2016)
  • Author(s): 矢野 憲司、竹内 秀征、山本 英司、平野 恒、北野 英己、松岡 信
  • Organizer: 日本育種学会
  • Place of Presentation: 横浜市立大学
  • Year and Date: 2016-03-21
• [Presentation] 日本のイネ品種を用いたGWAS解析 (2015)
  • Author(s): 矢野 憲司、安益 公一郎、竹内 秀征、池田 真由子、山崎 将紀、吉田 晋弥、北野 英己、平野 恒、松岡 信
  • Organizer: 日本育種学会
  • Place of Presentation: 玉川大学
  • Year and Date: 2015-03-21
• [Presentation] 植物ホルモンジベレリンと生殖 (2015)
  • Author(s): 上口（田中）美弥子，田中 純夢，矢野 憲司，安益 公一郎，竹原 清日，中嶋 正敏，松岡 信
  • Organizer: 植物生理学会
  • Place of Presentation: 東京農業大学 世田谷キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-16