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Phylogenetic analysis of basal land plants based on developmental genes of antheridium and archegonium

Research Project

Project/Area Number 18K06376
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

小藤 累美子  金沢大学, 生命理工学系, 助教 (40324066)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 敏弘  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70392537)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywordsコケ植物 / 生殖器官 / 造精器 / 造卵器 / 遺伝子発現 / ツノゴケ / 生殖進化 / 系統進化 / 陸上植物 / 発生過程 / 系統 / コマチゴケ / 造卵器・造精器 / 発生 / 遺伝子
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、コケ植物に共通する造精器・造卵器の形質および発生遺伝子を探索することを目的としてしており、昨年度の知見をもとにさらに解析を進めた上で、Anthoceros agrestis Oxford系統を用いて網羅的発現解析を行った。
昨年度の知見から、生殖器官を形成しないメリステムの採取は不可能であることがわかった。また観察を進めたところ、 (1) いずれの個体でも最初の生殖器官は造精器であったが、2つ目以降は造卵器が形成される個体およびメリステムが半数程度存在していることがわかり、また (2) 水の添加を控えて培地の表面が濡れていない条件での培養により、造精器形成期間を延ばすことができたものの、半数程度の個体やメリステムでは造卵器の形成が見られたことから、初期発生段階の生殖器官を含め全てが造精器のみとなるメリステムの採取は不可能であると判断した。
そこで、造卵器のみを形成する時期の葉状体19個体から、メリステムを含む組織片(以下造卵器メリステム)と、メリステムの周辺から伸びたローブの組織片を、それぞれ800細胞程度になるように採取し、Kubo et al. (2019)のsingle cell RNA-seq法を用いて計38個のライブラリーを作成した。HiSeqXでシークエンスしてDEG解析したところ、造卵器メリステムとローブの双方で発現する遺伝子はアクチンやチューブリンを含む9570個、ローブで2倍以上の発現上昇が見られた遺伝子が1078個、造卵器メリステムで2倍以上の発現上昇が見られた遺伝子が1020個検出された。後者には、ゼニゴケで造卵器・造精器形成を制御するRKD遺伝子が含まれており、RKD遺伝子がコケ植物で共通して生殖器官の発生に関与する可能性が示された。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report

Research Products

(5 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] ツノゴケの組織と形態2021

    • Author(s)
      小藤 累美子, 嶋村 正樹
    • Journal Title

      BSJ-Review

      Volume: 12 Issue: D Pages: 206-206

    • DOI

      10.24480/bsj-review.12d4.00217

    • ISSN
      2432-9819
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 基部陸上植物の幹細胞2021

    • Author(s)
      小藤 累美子
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ツノゴケの組織発生2020

    • Author(s)
      小藤 累美子
    • Organizer
      日本植物学会第84回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ツノゴケにおける雌雄の生殖器官形成過程の類似性2020

    • Author(s)
      中村 亮、小林 淳平、嶋村 正樹、小藤 累美子
    • Organizer
      日本植物学会第84回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ツノゴケ類の造精器発生過程における新知見2019

    • Author(s)
      小林 淳平、小藤 累美子
    • Organizer
      日本植物学会第83回大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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