2016 Fiscal Year Research-status Report
植物の適応的な葉形変異を制御する分子メカニズムの解明
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15K18600
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
三井 裕樹 東京農業大学, 農学部, 准教授 (40613138)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | オーキシン / 免疫染色 / 細胞増殖 / 葉形成形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、渓流植物の細葉形態をモデルとして、植物の葉の形態形成を制御する分子メカニズムを解析する。昨年度は、キク科モミジハグマ属の渓流植物を用いて、葉身発達に伴う細胞増殖と細胞サイズ拡大との関連性を解析した。また、葉の発生・発達段階で発現する全遺伝子を検出し、モデル植物で葉形態形成に関わることが報告されている植物ホルモンや維管束形成関連遺伝子の発現を渓流植物で確認した。
本年度は、細葉形成の解剖学的解析を新たにユキノシタ科ダイモンジソウ属の渓流植物で行い、分類群間で比較した。また、渓流植物の細葉形成において、葉の発生、維管束形成、葉身発達に関わると考えられる植物ホルモンであるオーキシンの役割を明らかにするため、ホールマウント蛍光抗体法を用いて葉身形成初期段階の葉におけるオーキシン（IAA）の局在を解析した。その結果、発達中の葉ではオーキシンの蛍光シグナルが葉身の先端と基部で検出された。葉身の発達は基部組織での活発な細胞増殖により生じることを明らかになっており、オーキシンが細胞増殖に関与している可能性が示唆された。また、縦方向に大きく伸長する渓流植物の葉では先端のみでオーキシンが検出され、一方、葉が横方向にも伸長する非渓流植物の葉では各鋸歯の先端でもオーキシンシグナルが検出された。従って、渓流植物の細葉ではオーキシンが先端部分に集中して蓄積することで主脈となる維管束が特に発達し、縦方向への伸長が促進される可能性が考えられた。さらに、葉身発達がある程度進んだ段階では、オーキシンシグナルが検出されなかったことから、オーキシンは葉の発生および発達初期段階で機能すると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
茎頂分裂組織の微細構造の観察法を確立することができていない。これは、材料となる植物種の茎頂部分は柔毛で密に覆われており、微細構造の観察が難しいためである。これにより、遺伝子発現解析より推定された葉形態形成に関わる候補遺伝子の機能解析が予定通りに進展していない。
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| Strategy for Future Research Activity |
茎頂分裂組織の微細構造の観察法を確立するため、顕微鏡マニピュレーターを導入する。すでにデモを行い、詳細な観察が可能であることを確認している。今後は茎頂分裂組織と発生初期段階の葉においてオーキシン生合成・輸送体関連遺伝子の局所発現を明らかにする。具体的には、これまでの解析で得られている葉形態形成に関わる候補遺伝子のmRNAの葉における局在を、in situ hybridization法によって解析する予定である。
さらに、遺伝子の具体的な機能解析を行うために、渓流植物の組織培養法を検討し、形質転換の技術を開発したいと考えている。
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| Causes of Carryover |
ほぼ計画通りに予算執行することができたが、僅かに未使用額が残ったため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今後も計画通りに適切に予算を執行し、研究を遂行していく
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Research Products
(1 results)
