2021 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on the developmental mechanism and evolutionary basis of a novel plant meristematic tissue for vegetative propagation
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21H02513
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
木村 成介 京都産業大学, 生命科学部, 教授 (40339122)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
工藤 洋 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (10291569) [Withdrawn]
朝比奈 雅志 帝京大学, 理工学部, 准教授 (00534067)
武田 征士 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (90508053)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 新奇器官 / 水陸両生植物 / 栄養繁殖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、水陸両生植物のRorippa aquaticaで発見された、栄養繁殖に関わる新奇器官「再生繁殖芽」の発生メカニズ ムや進化的背景の分子基盤を明らかにすることを目的として研究を進めている。令和3年度（繰越申請により令和4年度も含む）においては、以下の2項目の研究を進めた。
(1) 再生繁殖芽と離層の形成を司る遺伝子制御ネットワークの解明:本研究では、再生繁殖芽の発生と離層形成のメカニズムを明らかにするため、トランスクリプトーム解析を実施する予定である。そのためには、再生繁殖芽と離層の発生過程の詳細を明らかにする必要があるため、本年度は詳細な形態学的な観察を行った。その結果、再生繁殖芽は、葉腋に脇芽が形成されたあとに、葉柄部分に形成されることがわかった。また、再生繁殖芽は、葉柄内部の維管束には由来せず、表皮に近い組織から分化することがわかった。
(2) 植物における再生繁殖芽の存在の普遍性の調査:これまで、R. aquatica以外に再生繁殖芽を持つ植物は見つかってなかったので、再生繁殖芽の存在の普遍性を調査した。まず、日本において入手が可能なR. aquaticaの近縁種であるイヌガラシ属植物やタネツケバナ属の植物（イヌガラシ、スカシタゴボウ、クレソンなど）について、茎生葉の基部を観察したが、再生繁殖芽に相当する器官は観察されなかった。また、イギリスとの共同研究（コロナ禍により予定より遅れて実施）により、幅広くアブラナ科植物を調査するための準備を進めた。次年度以降も引き続き調査を進める予定である。
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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
研究項目(1) の「再生繁殖芽と離層の形成を司る遺伝子制御ネットワークの解明」については、第一段階となる形態学的な解析をほぼ終えることができた。また、研究項目(2)の「植物における再生繁殖芽の存在の普遍性の調査」については、コロナ禍により海外における調査を延期（繰越申請）したが、当初の目的はほぼ達成することができた。以上のことから、本研究は概ね計画通り、かつ、順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度については、今年度に実施した研究項目について引き続き取り組むとともに、「再生繁殖芽の休眠打破のメカニズムの解明」に取り組む予定である。再生繁殖芽は、茎生葉が脱理しないと成長しないため、休眠状態になっていると考えられる。休眠打破に必要な条件等を検討し、RNA-seq解析により、休眠打破のメカニズムを明らかにしたい。また、次年度からはは、積極的に学会等で成果を発表し、再生繁殖芽の発見について発信したい。また、研究者からのフィードバックを受けることで、研究を良い方向に進めていきたいと考えている。
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