陸上植物の原始形質を探る～ツノゴケからのアプローチ～
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21K06314
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
小藤 累美子 金沢大学, 生命理工学系, 助教 (40324066)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶋村 正樹 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 准教授 (00432708)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | ツノゴケ / 葉状体 / 幹細胞 / 形態 / 系統 / 分類 / 陸上植物 / 原始形質 |
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| Outline of Research at the Start |
最近決着した現生陸上植物の系統関係では、最基部でコケ植物と維管束植物の二大系統に分岐し、コケ植物の基部にツノゴケ類が位置する。これを受けて陸上植物の様々な形質の進化過程が再検討されつつあるが、祖先形質の推定で鍵となるツノゴケ類の形態形質および発生過程のこれまでの見解には間違いがあることが応募者らの近年の研究から明らかになってきた。本研究では、ツノゴケ類の多様な属を用い主に配偶体におけるツノゴケ類の形態とその発生過程を明らかにした上で、ツノゴケ類における普遍的な形質と多様な形質およびその進化過程を推定する。さらに他のコケ植物、基部維管束植物と比較し、陸上植物における配偶体の祖先形質を推定する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、最近の研究から陸上植物の最基部分岐した二大系統の一つであるコケ植物の基部に位置することがわかったツノゴケ類に焦点を当て、ツノゴケ類の 形態とその発生過程を明らかにした上で、ツノゴケ類における普遍的な形質と多様な形質およびその進化過程を推定する。ツノゴケ類は陸上植物の高次分類群の 中で最小のグループであるが、発生過程を通じた形態の比較研究が少なく、また日本産ツノゴケ類には学名との対応が未解明のものがある。本年度は、昨年度に引き続き以下の2点に着目して研究を行なった。
1.ツノゴケ類の調査と採集、分子系統解析:実験系統が属するツノゴケ属について国内の自生地の調査を行い、高山性のタカネツノゴケの採取を行った。またAnthoceros punctatusなのかA. agrestisなのか決着のついていない日本産ツノゴケに関して引き続き分子系統解析を行い、形態からはナガサキツノゴケと同定できるものは、遺伝的に多様であり、一部は別種とすべき差異があることが明らかになった。
2. 実験系統を用いた形態観察:ツノゴケ類の実験系統であるAnthoceros agrestis Oxford系統、Bonn系統について、実験条件下で胞子発芽から葉状体の形成過程の比較観察を行い、Oxford系統については培地表面の水分が少なくなると頂端幹細胞が失われるが、Bonn系統では比較的維持されることがわかった。また塩濃度の異なる複数の培地条件で培養して観察を行い、幹細胞動態に違いが見られないことを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
ライブイメージングにより幹細胞動態を観察するための株を、イギリスのグループから入手予定であったが、新型コロナによる研究室閉鎖の間に失われてしまい再度形質転換を行って作成中とのことで、まだ観察に至っていない。また我々が実験条件下で用いている無菌培地の成分が現在汎用されている条件とは異なることが判明し、これまでの知見の再確認が必要となり、数種類の培地を用いた比較観察に時間を要した。加えて、研究代表者が病気により治療が必要となり研究できない期間が生じたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
基部系統のLeiosporocerosについて、イギリスのグループが無菌培養株を維持しているとの情報を得て、株の譲渡を依頼済み。この系統と、国内で採取した複数の種、および作出中のライブイメージングにより幹細胞動態を観察するための株が得られ次第、観察を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
