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Specification of leaf base by a signal from the shoot apical meristem in rice

Research Project

Project/Area Number 20K06679
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
Research InstitutionMiyagi University

Principal Investigator

Toriba Taiyo  宮城大学, 食産業学群, 准教授 (10585160)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsイネ / 葉の形態形成 / 先端基部軸 / 遺伝子機能 / メリステム / 形態形成 / 先端ー基部軸 / 葉身 / 葉鞘 / OsBOP / 植物発生 / パターン形成 / 突然変異 / 基部-先端パターン形成 / OsBOP遺伝子 / 発生 / 基部先端軸 / 葉の発生 / 転写因子 / BOP遺伝子
Outline of Research at the Start

葉の発生開始は, 未分化細胞の集団からなるメリステムからの原基分化から始まる.
葉原基では, 発生軸に沿ったパターン形成が進行し, 基部先端方向などの組織時形成が生じる.イネの葉は, 基部側に葉鞘, 先端部側に葉身からなり, その発生運命はOsBOP遺伝子によって制御されている.
OsBOP遺伝子は葉の基部側から発現を開始する. そのことから, その発現開始メカニズムが, 葉における基部先端の発生決定の鍵になると考えられた.本研究では, OsBOP発現開始の仕組みを, メリステムとの関係から解明し, 葉のパターン形成を理解することを計画する.

Outline of Final Research Achievements

The research purpose is to understand the mechanisms underlying the establishment of distal leaf blade and proximal leaf sheath in rice. In addition to the OsBOP genes which play important roles in leaf sheath development, we found several genes involved in leaf blade development. Our data suggest the establishment of blade-sheath pattern is regulated by a coordinated genetic mechanism among the genes functioning in the leaf and the genes functioning in the other tissues including the shoot apical meristem.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物の形がどのように決まるのかは、未解明の部分が多い研究課題である。本研究はイネの1枚の葉が葉身と葉鞘の2つの部分を形作る仕組みの理解を目的として行なった。葉身もしくは葉鞘、またはその両方の形態に影響を及ぼす遺伝子についての解析を行い、葉身の形成にはたらく遺伝子群、葉鞘の形成にはたらく遺伝子群、葉身と葉鞘のバランスを制御する遺伝子群の作用を分析した。研究成果からは、これまでには知られていない、葉身と葉鞘の形態を制御する仕組みが示唆された。このような研究成果をより深化することで、私たちの生物に対する理解を進めること、またイネという作物をモデルとして、農業への応用に寄与することが期待される。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022 2020

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] イネの葉のプロポーション(葉身・葉鞘の比率)を制御する遺伝子の解析2023

    • Author(s)
      鳥羽大陽, 藤原星香, 古田智敬
    • Organizer
      東北植物学会第13回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] イネの分げつ形成にはたらくD 型サイクリン OsCYCD3;1 遺伝子の解析2022

    • Author(s)
      大山歩弥, 冨永るみ, 鳥羽大陽, 田中若奈
    • Organizer
      東北植物学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 次世代シークエンスを用いたジェノタイピングに おける比較ゲノム情報に基づく誤判定の低減法2022

    • Author(s)
      古田 智敬, 鳥羽 大陽, 貴島 祐治, 山本 敏央
    • Organizer
      日本育種学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Suppression of leaf blade development is a common strategy for underground rhizome growth2020

    • Author(s)
      鳥羽大陽, 徳永浩樹, 長澤一真, Nie Fanyu, 吉田明希子, 経塚淳子
    • Organizer
      日本植物学会第84回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 遠隔(Microsoft Teams)による実習教育の試み ―通常の実習教育からは見えていなかったこと2020

    • Author(s)
      齊藤 秀幸, 鳥羽 大陽, 中村 聡, 井上 達志, 赤澤 隆志, 島津 朋之, 毛利 哲, 石田 光晴, 大竹 秀男
    • Organizer
      第78回日本農業教育学会研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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