2014 Fiscal Year Research-status Report
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26870502
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
厚井 聡 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 講師 (60470019)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 根の葉状化 / 根の外生分枝 / 細胞分裂活性 / 国際研究者交流（タイ） / 国際研究者交流（ブラジル） |
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| Outline of Annual Research Achievements |
維管束植物の体制は根・茎・葉の３つの基本器官からなるが、茎と葉が軸状から葉状まで形態的多様性が非常に高いのに対し、根の形態は軸状であり進化的に非常に保存されている。しかし、渓流中に適応進化したカワゴケソウ科の根は、「岩盤への固着」「茎・葉・花の形成」「光合成」という新規機能を獲得し、葉に匹敵する扁平な器官へ形態進化を遂げている。葉も祖先的な軸的器官から進化したが、葉とカワゴケソウ科の扁平な根で共通の進化機構が存在するのかは不明である。本研究は、カワゴケソウ科で起こった軸状から葉状への根の形態進化の過程と機構を、分裂組織の比較により解明することを目的とする。
アフリカ産カワゴケソウ亜科の根の構造と分枝様式を観察した結果、葉状の根の獲得と外生分枝様式の獲得には強い相関がみられ、アジア産カワゴケソウ亜科と同様の進化パターンを示すことが明らかとなった。このことから、根の葉状化と外生分枝の獲得が共通の機構により引き起こされたことが示唆された。また、根の形質進化の過程を推定したところ、根の葉状化および外生分枝の獲得は、アジア産カワゴケソウ亜科とアフリカ産カワゴケソウ亜科の両系統群で独立に起こったと推定された。
チミジンのヌクレオシド類似体である5-エチニル-2'-デオキシウリジン（EdU）を成長中の根に取込ませることで細胞分裂活性を評価し、分裂活性の低い静止中心と分裂活性の高い細胞群を識別し、軸状の根と葉状の根の分裂組織構造を比較する。そのために、軸状の根をもつカワゴケソウと葉状の根をもつカワゴロモを鹿児島県で採集し、EdUを根に取込ませた。今後、この材料を用いて根の分裂組織の構造を比較する。
タイおよびブラジルで調査を行い、試料の収集を行った。また、遺伝子発現解析のために、根の形態形成に関わる遺伝子の単離を行った。これらの試料および遺伝子を用い、今後の遺伝子発現解析を行う。
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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
アフリカ産カワゴケソウ亜科の根の構造と分枝様式の解析を行い、両者の進化に強い相関があり、アジア産カワゴケソウ亜科とは独立に根の葉状化と外生分枝が進化したことを明らかにした。カワゴケソウおよびカワゴロモの根端分裂組織にEdUを取込ませ、細胞分裂の頻度を解析する準備を整えた。根の形態形成に関わる遺伝子のクローニングを行い、遺伝子発現解析の準備を進めた。タイおよびアフリカでカワゴケソウ科の調査を行い、試料を収集した。
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| Strategy for Future Research Activity |
アフリカ産カワゴケソウ亜科の根端分裂組織を、切片観察により組織学的に明らかにする。今年度収集したカワゴケソウとカワゴロモを用い、根端分裂組織の細胞分裂活性をEdUを検出することにより明らかにする。根の形態形成に関わる遺伝子のクローニングを継続し、遺伝子発現解析を行って根の形態進化に関わった分子機構を推定する。
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| Causes of Carryover |
南米でのカワゴケソウ科調査を予定していたが、「平成26年度JSPS若手研究者ワークショップ（ブラジル）（代表：梶田忠）」によりブラジルへ渡航する機会を得たため、滞在費のみを負担することで調査を行うことができ、当初予定していた旅費を次年度に回すことにしたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究計画書にある研究を実施するための物品費等として使用することに加え、カワゴケソウ科を培養する設備を充実させるための費用にあてる。また、組織解剖学的観察に必須のミクロトームが不調であるため、そのメンテナンス費にあてる予定である。
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Research Products
(2 results)
