2016 Fiscal Year Annual Research Report
有性生殖の実現を可能にする発生ロジックの多元的かつ総合的理解
| Project Area | Multidimensional Exploration of Logics of Plant Development |
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| Project/Area Number |
25113005
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
荒木 崇 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (00273433)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 有性生殖 / 花成 / フロリゲン / 代謝 / 雄性配偶子 / 転写因子 / シロイヌナズナ / ゼニゴケ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究項目１ フロリゲン（FT蛋白質）の輸送過程の時間的な側面と輸送に関わるアミノ酸残基の同定については、昨年度投稿した論文の改訂中である。フロリゲン複合体形成における14-3-3蛋白質の役割については、論文化に向けた共同研究の具体的な相談をおこない、必要な準備を済ませた。これらにより、最終年度であるH29年度内の公表あるいは投稿を目指している。また、重金属結合蛋白質（NaKR1）遺伝子の変異体nakr1の解析から、カリウムなどの向き栄養環境による花成制御機構に関して、NaKR1からSPL転写因子群を介してFT発現制御に至る経路が明らかになり、論文としてまとめる目処が立った。
研究項目２ (A) 環境に応答した生殖器官の形成誘導：これまでの知見からmiR529cの制御を受けるMpSPL2が、適切な環境シグナルがない場合に生殖器官の形成を抑制しているという仮説を得て、その検証を進めている。(B) 生殖器官分化・配偶子形成（造精器と精細胞）：MpSPL1が造精器における生殖系列の確立に関わる可能性を示唆する知見を得た。造精器のトランスクリプトーム解析から同定した転写関連蛋白質MpMS1が、造精器と造卵器の両方で生殖系列の維持に（あるいは確立にも）関わることを示す知見を得た。造精器のトランスクリプトーム解析により同定した造精器特異的な転写因子MpDUO1に関して、日本・オーストリア・英国・スペインの10研究室による国際共同研究の成果を共著論文としてまとめて投稿を済ませた（現在審査中）。この論文には、もう一つの造精器特異的な転写因子MpMID/MpRWP2に関する知見を加え、陸上植物の姉妹系統であるシャジクモ類や接合藻類の知見も取り入れた。DUO1が陸上植物に広く保存された精細胞形成の鍵因子であることを示すとともに、陸上植物に至る植物における有性生殖の獲得過程を論じた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究項目１（シロイヌナズナ・花成）については、(1)フロリゲン（FT蛋白質）の輸送過程の時間的な側面と輸送に関わる残基、(2)
フロリゲン複合体形成における14-3-3蛋白質の役割の２つの論文がまだ未公表であるが、最終年度であるH29年度内の公表あるいは投稿に向けた準備を進めた。また、重金属結合蛋白質（NaKR1）遺伝子の変異体nakr1の解析から、カリウムなどの無機栄養環境による花成制御機構に関してH29年度内に論文を投稿する目処がたった。これらから、やや遅れはあるものの最終年度で挽回可能な程度であると考えている。
研究項目２（ゼニゴケ・有性生殖）では、造精器のトランスクリプトーム解析によって同定した造精器特異的な転写因子MpDUO1に関する国際共同研究（日本・オーストリア・英国・スペイン）の成果を共著論文としてまとめて、投稿を済ませ、現在審査中である。この論文には、もう一つの造精器特異的な転写因子MpMID/MpRWP2に関する知見を取り込むとともに、日本国内の複数の研究室などとの共同研究により陸上植物の姉妹系統にあたるシャジクモ類や接合藻類の知見も取り入れた。この論文では、DUO1が陸上植物に広く保存された精細胞（精子）の鍵因子であることを示すとともに、陸上植物に至る植物における有性生殖の獲得過程を論じた。10研究室が関わる国際共同研究を主導してまとめることができたこと、MpMS1、MpSPL1、MpSPL2などについても新知見が得られたり、共同研究を開始できたことなどから、おおむね順調に進捗していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
H29年度が最終年度であることを踏まえ、成果公表のための研究の取りまとめに必要な実験を優先的に進めることが重要であると考える。
研究項目１（シロイヌナズナ・花成）については、(1) フロリゲン（FT蛋白質）の輸送過程の時間的な側面と輸送に関わる残基、(2) フロリゲン複合体形成における14-3-3蛋白質の役割、(3) 無機栄養環境による花成制御におけるNaKR1蛋白質の役割、３つの論文の公表ないしは投稿を目指す。(1)と(2)については、本新学術領域研究内の共同研究により進捗を図る。
研究項目２（ゼニゴケ・有性生殖）については、まず。現在審査中のMpDUO1（MpMID/MpRWP2の知見を含む）の論文を公表にこぎつける。論文の改訂に必要な実験の一部を完了し、残りについては準備を進めており、審査結果に迅速に対応しできると考えている。miR529cとMpSPL2については、本新学術領域研究内の共同研究により、材料と情報の交換を図りつつ研究を進めることで、年度内の論文投稿を目指す。これまでに着手した上記以外のものに関しては、進捗状況から成果公表に近いものを選抜して優先的に解析を進めることにする。具体的には、(1) MpMS1、(2) MpSPL1、(3) MpDUO1の制御化にある転写因子MpDAZとMpRWP1、プロタミンとヒストンH1様蛋白質などである。これらの造精器形成や精細胞形成における役割を明らかにする。これらに加えて、本新学術領域研究内の共同研究としておこなった造精器のメタボローム解析の結果を論文としてまとめるべく解析を進める。
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| Remarks |
前者は、現在、英語版を含めて全面的な改訂作業中である。
後者は、新学術領域研究のウェブサイトであり、本研究課題の研究成果や本研級課題に関連した活動が紹介されている。
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[Presentation] ゼニゴケX染色体に存在するREPRESSOR OF SILENCING 1 ホモログ MpROS1X の機能解析2016
Author(s)
十川太輔, 原田大士朗, 池田陽子, 塚本成幸, 石崎公庸, 丹羽優喜, 荒木 崇, 山口勝司, 重信秀治, 河内孝之, 大和勝幸
Organizer
日本植物学会第80回大会
Place of Presentation
沖縄コンベンションセンター（宜野湾市）
Year and Date
2016-09-16 – 2016-09-19
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