2018 Fiscal Year Research-status Report
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18K06367
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| Research Institution | Rikkyo University |
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Principal Investigator |
榊原 恵子 立教大学, 理学部, 准教授 (90590000)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関本 弘之 日本女子大学, 理学部, 教授 (20281652)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 進化 / 転写因子 / 陸上植物 / 世代交代 / KNOX遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
陸上植物は単相と複相の両方にそれぞれの役割に適した多細胞体制を構築する世代交代を行うが、これは陸上植物の進化の初期に獲得された新規形質と考えられる。研究代表者は陸上植物ヒメツリガネゴケを用いて世代交代を制御するホメオボックス型転写因子KNOX2遺伝子を報告した。近年、陸上植物に近縁のシャジクモ藻類Klebsormidium (2014)とシャジクモ (2018)のゲノムが報告されたので、これらのゲノム中にKNOX2遺伝子が存在するか探索したところ、世代交代を行なわないシャジクモ藻類と陸上植物の共通祖先においてすでにKNOX2遺伝子は存在していた。一方、ヒメツリガネゴケ以外の陸上植物にもKNOX2遺伝子は存在するが、これらのKNOX2遺伝子がそれぞれの植物種で世代交代を制御しているかは不明であった。
これらをふまえて、シャジクモ藻類及び他の陸上植物のKNOX2遺伝子とヒメツリガネゴケKNOX2遺伝子の機能の保存性を調べるために、ヒメツリガネゴケKNOX2遺伝子変異体に、シャジクモ藻類であるヒメミカヅキモ、あるいは他の陸上植物であるゼニゴケ、シダ植物リチャードミズワラビ、被子植物シロイヌナズナのKNOX2遺伝子を導入した際の表現型を調べることで検証することとした。2018年度中にヒメツリガネゴケへの導入DNAの作製と形質転換体の作製を完了した。
また、ヒメミカヅキモKNOX2遺伝子の機能解析のため、ヒメミカヅキモKNOX2遺伝子変異誘導のためのプラスミド作製を完了し、ヒメミカヅキモへの導入を開始した。
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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
ヒメツリガネゴケKNOX2遺伝子変異体の相補実験が概ね順調に進んだ。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度中にシャジクモ藻類ヒメミカヅキモ及び他の陸上植物のkNOX2遺伝子の導入によるヒメツリガネゴケKNOX2遺伝子変異体の表現型相補実験を完了し、表現型の観察を実施し、機能の保存性を検証する予定である。
また、ヒメミカヅキモKNOX2遺伝子の機能解析を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
ヒメツリガネゴケへの導入実験が比較的順調に進み、経費が削減できたため、ヒメミカヅキモ、シャジクモへの形質転換実験で使用する。
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[Journal Article] Transcription factor DUO1 generated by neo-functionalization is associated with evolution of sperm differentiation in plants2018
Author(s)
Higo A, Kawashima T, Borg M, Zhao M, Lopez-Vidriero I, Sakayama H, Montgomery SA, Sekimoto H, Hackenberg D, Shimamura M, Nishiyama T, Sakakibara K, Togawa T, Kunimoto K, Suzuki Y, Osakabe A, Yamato KT, Ishizaki K, Nishihama R, Kohchi T, Franco-Zorrilla JM, Twell D, Berger F, Araki T
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 9
Pages: 5283
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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