2013 Fiscal Year Annual Research Report
環境変動下における生存戦略としての栄養繁殖機構の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrated analysis of strategies for plant survival and growth in response to global environmental changes |
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| Project/Area Number |
25119711
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
石崎 公庸 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00452293)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 植物 / 栄養繁殖 / クローン / 遺伝子 / 発生・分化 / 進化 |
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| Research Abstract |
栄養繁殖は、交配を介さず葉や茎などの栄養器官からクローン個体を直接増殖させる繁殖様式である。基部陸上植物ゼニゴケは、栄養成長期に杯状体という器官を分化し、内部に多数のクローン個体（無性芽）を形成する栄養繁殖を行う。本研究では、植物における栄養繁殖器官の発生メカニズムの解明を目的とし、苔類ゼニゴケの栄養繁殖をモデルに解析している。
本年度、以下の成果が得られた。①無性芽発生プロセスにおけるオーキシンの役割について、オーキシン信号伝達因子に着目し、プロモーターレポーターや変異体を用いて解析した。その結果、オーキシンを介した転写制御が、無性芽の分裂組織形成に重要な役割をもつことを明らかにした。②ゲノム情報基盤を活かしmRNA-seqによるトランスクリプトーム解析を行った。その結果、杯状体および無性芽を含む組織で特異的に発現上昇が見られる遺伝子候補を見出した。③無性芽始原細胞の形成に異常があるgemmaless型変異体について、ゲノムリシークエンスによる変異同定を試みた。その結果、植物Rho型GTPaseの活性を制御するPRONE型GEF遺伝子に欠損を見出した。来年度、これらの研究成果をさらに発展させ、論文にまとめる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
ゼニゴケ全ゲノム配列情報を基盤に、次世代DNAシークエンサーを用いて行ったトランスクリプトーム解析や変異体ゲノムのリシークエンス解析により、ゼニゴケの栄養繁殖プロセスの制御に関わる重要な制御因子を複数同定することに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
トランスクリプトーム解析により、見出された無性芽発生プロセスに特異的に発現する制御因子候補、MpMYB9およびMpLAX遺伝子について、機能解析を進める。
また無性芽発生の初期化亭に異常が確認されたkar1の変異原因遺伝子の同定と解析を進める。kar2変異体については、既に同定済みである変異原因遺伝子候補について、機能解析を進める。
無性め発生における分裂組織形成課程に異常が確認されたamp1変異体およびarf1変異体の解析を中心に、栄養繁殖課程における分裂組織高時のプロセスを解明する。
以上より得られた栄養繁殖の分子機構について、モデルを構築し、被子植物の形態形成に関する知見と比較解析する。
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[Journal Article] Comparison of the MpEF1a and CaMV35 promoters for application in Marchantia polymorpha overexpression studies.2014
Author(s)
Althoff, F., Kopischke, S., Zobell, O., Ide, K., Ishizaki, K., Kohchi, T. and Zachgo, S.
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Journal Title
Transgenic Research
Volume: 23
Pages: 235-244
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Essential role of the E3 ubiquitin ligase NOPPERABO1 in schizogenous intercellular space formation in the liverwort Marchantia polymorpha.2013
Author(s)
Ishizaki, K., Mizutani, M., Shimamura, M., Masuda, A., Nishihama, R. and Kohchi, T.
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Journal Title
Plant Cell
Volume: 25
Pages: 4075-4084
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Subfunctionalization of sigma factors during the evolution of land plants based on mutant analysis of liverwort (Marchantia polymorpha L.) MpSIG1.2013
Author(s)
Ueda, M., Takami, T., Peng, L., Ishizaki, K., Kohchi, T., Shikanai, T. and Nishimura, Y.
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Journal Title
Genome Biology and Evolution
Volume: 5
Pages: 1836-1848
DOI
Peer Reviewed
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