2020 Fiscal Year Annual Research Report
一葉植物モノフィレアの特殊な発生を支える分子メカニズムの解明
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19J14140
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
木下 綾華 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | 非モデル生物 / 一葉植物 / イワタバコ科 / モノフィレア属 / 分裂組織 / 子葉 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
標準的な種子植物は葉・茎・腋芽の繰り返し構造であるシュートを作り、その葉は有限成長型の器官である。一方で、本研究で扱ったモノフィレア属の植物（モノフィレア）は、2枚のうち1枚の子葉のみを無限成長させ、栄養成長期の間は他に葉や茎を作ることはない。本研究ではこの特異な発生様式を支える分子機構の解明を目指した。
上記の課題を解決するため、植物の形態形成の中心である分裂組織に注目した。標準的な植物の場合、葉には有限の細胞分裂活性を持つ葉分裂組織(LM)、シュートの先端には器官形成能を無限に保ち続ける茎頂分裂組織(SAM)が存在する。モノフィレアにもこれらの分裂組織に対応する組織が存在することが知られている。しかし、モノフィレアのLMにあたる基部分裂組織(BM)の細胞分裂活性は無限に維持され、栄養成長期の間はSAMにあたる溝分裂組織(GM)は新しい器官を作らない、という特異な性質を持つ。ただし、生殖成長期に移行するとGMは生殖成長期のSAMと同様に花序を形成するようになる。
昨年度にはGMがSAMの性質のみならずLMの性質も併せ持つことを示唆する結果が得られ、本年度はこの内容を査読付き論文誌に発表した(Kinoshita et al. 2020, Front Plant Sci)。これらの分裂組織の特異性の背景をより詳細に理解すべく、昨年度に引き続き、独自に確立したホールマウントin situハイブリダイゼーションの系による遺伝子発現解析を行ない、GMが栄養成長期に器官形成を行わない理由について興味深い新たな仮説を立てるに至った。
また、2枚のうち1枚の子葉のみが無限成長するという発生様式の背景となる分子機構を明らかにするため、精緻な実験系を確立し、植物ホルモンとの関連性について意外性のある新たな知見を得ることができた。現在この内容について投稿論文を準備中である。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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