2023 Fiscal Year Annual Research Report
乾燥地植物における花成因子COおよびFTを介した根系発達促進機構の解明
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20K06687
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
明石 欣也 鳥取大学, 農学部, 教授 (20314544)
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2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 乾燥ストレス / 植物 / 根系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
世界の植物相および農業生産を律速する主たる環境要因は、水分欠乏であることが知られている。一方、地球上には乾燥ストレスに対して卓越した耐性を有する植物が見いだされている。昨年度までに、アフリカ・カラハリ砂漠に自生する野生種スイカにおいて、転写調節因子CLCOL1と下流遺伝子制御因子CLFT1により根系発達が制御される様式について解析を進めてきた。この分子制御が植物種間でどの程度普遍的に存在しているのかを検討する過程で、乾燥耐性を有するトウダイグサ科の木本植物でありバイオ燃料植物としても知られるジャトロファにおいて、CLFT1相同遺伝子であるJcFTが、ストレスや概日リズムなど多様な環境に応答して発現量を変化させること、またそれらの発現プロファイルがその形態発達の環境応答と相関を示すことが明らかとなった。このことは、野生種スイカのCLCOL-CLFT1系で見いだされた花成―根圏発達の統合的制御機構が、乾燥耐性を有する他の植物群に存在する可能性を示唆しており、収斂的な分子進化の可能性が考えられた。さらにジャトロファにおいて、FT遺伝子ファミリー内においてJcFTと拮抗的に作用すると想定されるファミリー遺伝子群が、JcFTとは対照的な遺伝子発現環境応答を示すことが明らかとなった。これらの結果は、乾燥地植物におけるFTが関与する環境に応答した形態形成制御機構において、促進因子と抑制因子の協働による精密制御が行われている可能性を示唆しており興味深い。
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