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陸上植物の初期進化

研究課題

研究課題/領域番号 08404055
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 系統・分類
研究機関東京大学

研究代表者

加藤 雅啓  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (20093221)

研究分担者 長谷部 光泰  岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助教授 (40237996)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
28,900千円 (直接経費: 28,900千円)
1998年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
1997年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
1996年度: 19,700千円 (直接経費: 19,700千円)
キーワード陸上植物 / 初期進化 / コケ植物 / 葉緑体DNA / 分子系統 / マツバラン地下茎 / MADS / ホメオティック遺伝子 / ミズニラ / 担根体 / ニセツリガネゴケ / 形質転換体 / 系統樹 / 根 / ミトコンドリア / COX3 / ホメオボックス遺伝子 / マツバラン / 器管系統発生 / 維管束植物
研究概要

陸上植物の初期進化を明らかにする目的で、次の研究を行った。
1. rbcL、psaA、psaB、psbD、rpoC2の部分塩基配列(計4563塩基対)を決定して、コケ植物3綱と維管束植物の系統関係を推定した。陸上植物で最も古くに分岐したのはツノゴケ類、次にセン類とタイ類からなる単系統群が維管束植物と姉妹群を形成した。
2. 維管束分化、器官形成において重要な働きをする頂端分裂組織分化に関わる遺伝子群の候補を探すため、ミズワラビ(シダ類)、ニセツリガネゴケ(コケ植物)から、被子植物における研究より形態形成に重要な働きをしていることが知られているMADS遺伝子群、HD-ZIP遺伝子群、KNOX遺伝子群に属する遺伝子のcDNAを単離し、塩基配列を決定した。遺伝子系統樹から、植物群が分化する前に遺伝子重複が起こっていたと推定した。遺伝子の発現様式を調べたところ、遺伝子によって器官特異性、世代特異性があるものとないものに分かれた。
3. 陸上植物の初期進化における維管束の進化を解明するために、ヒャクニチソウ維管束分化関連遺伝子であるTED3のプロモーター領域にレポーター遺伝子を融合したプラスミドを入手し、これに薬剤耐性遺伝子を組み込み、ニセツリガネゴケ形質転換系において実験可能とした。ニセツリカネゴケを用いてタグ付き変異体ライブラリーをつくることによって、変異体から遺伝子を単離する実験系を確立することを試みた。このような系はほぼ確立し、安定した形質変異体を得て、そのスクリーニングなどを行っている。
4. マツバラン地下軸の相同性を明らかにするために、分枝様式を頂端分裂組織の動態に着目して調べた結果、分裂組織の増幅が規則性をもたずに起こるために、様々な分枝様式が生まれることが分かった。このような様式は他のどの維管束植物の器官にも認められない独特の特徴である。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] TaKiguchi,Y.: "Cell division patterns in the apices of sabterranean axis and a real shoot of Psilotum nudum (Psilotaceae) : movpholoajcal and phylogenetic implications on the Subterranean axis" Amer.J.Bot.84. 588-596 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hasebe,M.: "Intrageneric relationships of maple trees based on the ahlooplast DNA restriction fragment length polymorphisms" J.Plant Res.111. 441-451 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hasebe,M.: "Characterization of MADS homeotic genes in the form Ceratopteis richardii" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 6222-622〓 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aso,K.: "Characterization of homeodomain-Leucine zipper genes in the from,Cevatopteis richardii and the evolution of the homes domain leucine zipper gene family in vasculer plants" Mol.Biol.Evol.(印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishiyama,T.: "Molecular phylogenetic analysis among bryophytes and tracheophytes based an combined data of plastid coded genes and 18S rRNA gene" Mol.Biol.Evol.(印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato,M.: "An rbc L-based phylogeny and hetero blastic leaf morphology of Matoniaceae" Syst.Bot.(印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hasebe,M.: "Evolution and Diversification of Land Plants(分担)" Springer-Verlag,Tokyo, 330 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato,M.: "Evolution and Oiversification of Land plants(分担)" Springer-Verlag,Tokyo, 330 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takiguchi, Y., R.Imaichi and M.Kato: "Cell division patterns in the apices of subterranean axis and aerial shoot of Psilotum nudum (Psilotaceae) : morphological and phylogenetic implica-tins on the subterranean axis" Amer.J.Bot.84. 588-596 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hasebe, M., Ando, T.and Iwatsuki, K.: "Intrageneric relation-shis of maple trees based on the chloroplast DNA restriction fragment length polymorphisms" J.Plant.Res.111. 441-451 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hasebe, M., Wen, C.-k., Kato, M.and Banks, J.A.: "Character-ization of MADS homeotic genes in the fern Ceratopteris richardii" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 6222-6227 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aso, K., Kato, M., Banks, J.A.and Hasebe, M.: "Characteriza-tion of homeodomain-leucine zipper genes in the fern, Ceratopteris richardiiand the evolution of the homeodomain-leucine zipper gene family in vascular plants" Molec.Biol.Evol.16 (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishiyama, T.and M.Kato: "Molecular phylogenetic analysis among bryophytes and trachephytes based on combined data of plastid coded genes and 18S rRNA gene" Mol.Biol.Evol.(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, M.and H.Setoguchi: "An rbcL-based phylogeny and het-eroblastic leaf morphopogy of Matoniaceae" Syst.Bot.23 (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hasebe, M and J.A.Banks: "Evolution of MADS gene family in plants" In K.Iwatsuki & P.H.Raven, eds., Evolution and Diversification of Land Plants, Springer-Verlag, Tokyo. 179-197 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, M.and R.Imaichi: "Morphological diversity and evolu-tion of vegetative organs in pteridophytes." In K.Iwatsuki & P.H.Raven, eds., Evolution and Diversification of Land Plants, Springer-Verlag, Tokyo. 27-43 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, M.: "Matoniaceae" Flora Malesiana Ser.II. 3. 289-294 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kato, M.: "An tbcL-baged phylogeny and heteroblastic leaf morphology of Matoniaceae" Systematic Botany. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hasebe, M.: "Characteristics of MADS homeotic genes in the fern Ceratopteris richardii" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 6222-6227 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nishiyama, T.: "Molecular phylogenetic analysis among bryophyteお and tracheophyteo bagel on combined data of plastid codel genes and 185 rRNl gene" Mol.Biol.Evol.(印刷中).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kato, M.(分担): "Chinese Pteridology(印刷中)" Chinese Academy of Sciences,

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hasebe, M.(分担): "Phylogenetic studies of extant pteridophytes, In D.Soltis et al (eds.). Molecular Systematics of Plants (2nded.)" Chapman and Hall, pp541-556 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Takiguchi,Y.: "Cell division patterns in the apices of subterranean axis and aerial shoot of Psilotum nudum (Psilotaceac) : morphological and phylogenetic implications on the subterranean axis" Amer.J.Bot.84. 588-596 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Fukada-Tanaka,S.: "Identification of new chalcone synthase genes for flower pigmentation in the Japanese and common morning glories" Plant Cell Physiol.38. 753-758 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hasebe,M.: "Characterization of MADS homeotic genes in the fern Ceratopteris richardii" Proc.Natl.Acad.Sci.USA (印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hasebe,M.: "Intrageneric relationships of maple trees based on the chloroplast DNA restriction fragment length polymorphisms" J.Plant Res. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 加藤雅啓: "植物の多様性と系統" 裳華房, 314 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kato,M.: "Morphological diversity and evolution of vegetative organs in pteridophytes. In K.Iwatsuki and P.H.Raven,eds.,Evolution and Diversification of Land Plants" Springer-Verlag, 17 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hasebe,M.: "Evolution of MADS gene family in plants. In K.Iwatsuki and P.H.Raven eds.,Evolution and Diversification in Land Plants" Springer-Verlag, 9 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hasebe,M.: "Molecular phylogeny of Ginkgo biloba. In T.Hori,ed.,Ginkgo biloba" Springer-Verlag, 9 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yukiko Takiguchi: "Cell division pattern in the apices of subterranean axis and athal shoot of Psilotum nudum(Psilotacere):morphological and phylogenetic implications on the subterranean axis" American Journal of Botany. 84(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Kato: "Morphological diversity and evolution of Vege tahive organs in pteridophytes" Journal of Plant Research,Special Volume. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuyasu Hasebe: "Moletular phylogeny of Ginkgo biloba" Jouranl of Plant Researcl,Special Volume. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuyasu Hasebe: "Evolution of MAPS gene family in plants" Journal of Plant Reseavch,Special Volume. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 加藤雅啓: "6章:比較形態学のすすめ 岩槻邦男・馬渡俊輔(編)生物の種多様性" 裳華房, 342 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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