2023 Fiscal Year Annual Research Report
無性芽形成を介したゼニゴケの栄養繁殖を制御する仕組みの解析
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21K15116
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小松 愛乃 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (70824837)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 栄養繁殖 / 植物ホルモン / 苔類ゼニゴケ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
葉や根、茎からクローン個体を作る「栄養繁殖」は旺盛な繁殖を可能にする。ゼニゴケの栄養繁殖では、成長の基本となる葉状体の表面に杯状体が形成され、杯状体内に形成される多数の無性芽がそれぞれクローン個体として成長する。無性芽は杯状体の底部に分化する無性芽始原細胞に由来するが、その細胞運命の決定や無性芽数の制御に関する分子レベルでの知見は乏しい。これまでにストリゴラクトン(SL)信号伝達の祖先型であるKL信号伝達系が無性芽形成を促進することを見出しており、KL信号伝達を介して無性芽形成が調節されていると考えた。そこで、本研究では、無性芽形成の初期過程の制御やKL信号伝達による制御を明らかにすることで、栄養繁殖の調節や進化を理解することを目的とする。令和5年度は、以下の解析を行なった。
解析4．KL信号伝達系による標的遺伝子の制御
これまでの解析から明らかになった標的遺伝子の一部について、KL信号伝達遺伝子との多重変異体の作出、変異体での標的遺伝子の過剰発現等を行った。標的遺伝子がKL信号伝達の下流で作用することを明らかに示した。また、この標的遺伝子の機能について解析を行い、標的遺伝子を介したKL信号伝達の制御機構を明らかにした。
令和4年度と令和5年度の解析結果をまとめ、Current biology誌に論文を発表した。研究期間全体を通して、KL信号伝達が標的遺伝子を介して栄養繁殖を制御する仕組みの一部を明らかにすることができた。植物に共通するKL信号伝達の分子機構解明に貢献できる知見が得られた。また、さらなる解析の候補となる標的遺伝子群が得られているため、今後はこれらの遺伝子の機能とKL信号伝達による制御機構を発展的に解析することで、KL信号伝達による栄養繁殖の制御機構の全容解明につながると期待される。
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[Presentation] KL signaling pathway regulates vegetative reproduction via cytokinin biosynthesis in Marchantia polymorpha.2023
Author(s)
Aino Komatsu, Mizuki Fujibayashi, Fukutaro Hosoya, Kazato Kumagai, Hidemasa Suzuki, Kyoichi Kodama, Yohei Mizuno, Yumiko Takebayashi, Mikiko Kojima, Hitoshi Sakakibara, Xiaonan Xie, Satoshi Naramoto, Junko Kyozuka
Organizer
IPGSA,The 24th International Conference on Plant Growth Substances
Int'l Joint Research
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