| Project/Area Number |
21K06316
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
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| Research Institution | Kyoto University of Education |
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Principal Investigator |
Fujinami Rieko 京都教育大学, 教育学部, 准教授 (40580725)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 維管束植物 / 分枝 / 根 / 茎 / シダ植物小葉類 / シダ植物 / 頂端分裂組織 / 形態進化 |
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| Outline of Research at the Start |
植物の分枝の起源は古く、初期の維管束植物がまだ根、茎、葉をもたない時代にすでに、軸が単純に二又状に枝分かれしていた。分枝出現後に根、茎、葉の進化が生じて多様な維管束植物が進化したことから、分枝は植物の形態進化に重要な形質であると考えられる。現生の維管束植物のうち、シダ植物小葉類は原始的な二又分枝をもつことから、初期の分枝形成の仕組みを解明するために鍵を握るグループである。本研究では、茎や根の分枝形成に重要な役割を果たす植物ホルモンのオーキシンの機能から小葉類の分枝形成の制御機構を明らかにし、分枝形成の進化を解明する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The cell division dynamics during branching of shoots and roots of lycophytes, and growth analysis experiments with auxin treatment were conducted to elucidate the origin of shoots and roots. It was clarified that although the shoot and root apical structures differ among plant groups, the cell division dynamics during branching are very similar among different structures. Furthermore, when auxin transport was inhibited in the root apices of Lycopodium and Huperzia, cell division stopped and the root apices disappeared, suggesting that auxin is important for root growth and maintenance in lycophytes.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、原始的な形態をもつシダ植物小葉類の茎と根の分枝メカニズムを解明し、両器官の起源を探ることを目的とした。解析の結果、茎と根は異なる器官でありながら同一の分枝動態を示し、比較可能であることが明らかとなった。さらに、植物ホルモンであるオーキシンが小葉類の根の形態形成に重要な役割を果たし、維管束植物の根はオーキシンが関与する共通の維持機構が保存されている可能性が推測された。これらの成果は、初期陸上植物の軸状器官が、やがて地上部と地下部へと分化し、茎と根という普遍的な植物器官へと発達したという仮説を、生きた植物種からも支持するものであり、今後の生理学的・分子遺伝学的研究への発展が期待される。
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