| Project/Area Number |
20J20812
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
秦 有輝 東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 植物幹細胞 / ヒメツリガネゴケ / 発生進化 / メリステム / 非対称分裂 / １細胞解析 |
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| Outline of Research at the Start |
植物の成長は、頂端分裂組織（メリステム）において長期的に維持される幹細胞に支えられている。種子植物のメリステムでは、複数の幹細胞が存在する一方、コケ植物や多くのシダ植物といった、植物の基部系統に近いグループでは、頂端幹細胞と呼ばれる単一の細胞が幹細胞として機能する。頂端幹細胞の維持メカニズムは、植物の幹細胞維持システムの原理やその進化を探る上で重要であるが、その仕組みはあまりよく分かっていない。本研究では、頂端幹細胞の解析に適したヒメツリガネゴケを用いて、頂端幹細胞の維持メカニズムの一端に迫る。頂端幹細胞の特性と、転写因子TAWAWA1の機能との関係を分子レベルで解明することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度もヒメツリガネゴケの茎葉体メリステムにおけるsingle-nuclei RNAseqならびにALOG転写因子PpTAWsの機能解析を並行して行った。singl-nuclei RNAseqでは前年度までに検討した条件をもとに10x Chromiumを用いて実験を実施し、良好な結果を得た。クラスタリングおよび擬似時間解析により、原糸体から頂端細胞が形成され葉原基、茎へと分化していく細胞核集団の同定に成功した。これにより頂端細胞特異的に発現する遺伝子のリストを得た。これらの中には、頂端細胞特異的にサイトカイニンシグナルが高まっていることを示唆するものが含まれていた。マーカー遺伝子を用いた解析から、頂端細胞特異的なサイトカイニンシグナルの局在を支持する結果も得られてきている。PpTAWの機能解析については、PpTAW2の局在とサイトカイニンとの関係性についてより詳しい解析を行った。昨年度行ったRNAseq解析の結果からはPpTAW2がサイトカイニン応答性因子の発現を抑制し、幹細胞的性質を抑えることがわかったが、逆にサイトカイニンを添加するとPpTAW2の局在が抑制されることもわかった。このことから、PpTAWの局在とサイトカイニン応答は相互抑制する関係にあることが明らかになった。従って頂端細胞ではサイトカイニンシグナルが、分化細胞ではPpTAW2が働き、頂端細胞と分化細胞の非対称性の確立に寄与しているものと考えられる。現在本年度までに得られている結果をまとめた論文を投稿準備中である。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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