ジベレリンによる生殖器官形成機構の進化学的解析

• 研究課題/領域番号: 14J01393
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 矢野 憲司 名古屋大学, 生命農学研究科, 特別研究員(DC2)
• 研究期間 (年度): 2014-04-25 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円); 2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: ジベレリン / アンセリジオーゲン / 性決定 / シダ植物

研究実績の概要

本研究では、GA合成や受容成立以前・以降を通してGAシグナルが生殖器官の形成にどのように関わるのか明らかにする。
近年、GAシグナル経路上で働くGAMYB転写因子が、GA合成成立以前のコケの時代から造精器の発達にも関わることが報告された。コケ植物の一種ヒメツリガネゴケには二つのGAMYB遺伝子が存在する。そこで、両PpGAMYB遺伝子を破壊した二重破壊株を作出した。この二重破壊株では全く造精器が形成されず、二つのPpGAMYBが冗長的に機能していることが明らかとなった。次にPpGAMYBの下流で働く遺伝子を探索するため、造精器形成直前の野生型と破壊株の茎葉体茎頂からRNAを抽出してRNAシーケンスによる発現解析を行った。その結果、発現減少遺伝子の5’上流域にはGAMYB結合配列が高頻度に存在することがわかった。この結果は、転写因子GAMYBが転写活性化因子として雄性生殖器官形成を制御することを示唆する。
さらに、GA合成成立が確認されているシダ植物の性決定について、そのメカニズムを明らかにすることができた。これまで、一部のシダ植物でジベレリンと類似した構造を持つ「アンセリジオーゲン」が前葉体上の造精器誘導に関わることが報告されていたが、その作用機構は不明であった。そこでアンセリジオーゲンの構造が決定されているシダ植物の一種カニクサを用いて造精器誘導の解析を行った。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Agricultural Genome Institute(中国)
• [雑誌論文] Comprehensive gene expression analysis of rice aleurone cells: probing the existence of an alternative gibberellin receptor (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenji Yano, Koichiro Aya, Ko Hirano, Reynante Laesamana Ordonio, Miyako Ueguchi- Tanaka, Makoto Matsuoka
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 167 号: 2 ページ: 531-544
  • DOI: 10.1104/pp.114.247940
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Isolation of a Novel Lodging Resistance QTL Gene Involved in Strigolactone Signaling and Its Pyramiding with a QTL Gene Involved in Another Mechanism (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenji Yano, Taiichiro Ookawa, Koichiro Aya, Yusuke Ochiai, Tadashi Hirasawa, Takeshi Ebitani, Takeshi Takarada, Masahiro Yano, Toshio Yamamoto, Shuichi Fukuoka, Jianzhong Wu, Tsuyu Ando, Reynante Lacsamana Ordonio, Ko Hirano and Makoto Matsuoka
  • 雑誌名: Molecular Plant 巻: 8 号: 2 ページ: 303-314
  • DOI: 10.1016/j.molp.2014.10.009
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Antheridiogen determines sex in ferns via a spatiotemporally split gibberellin synthesis pathway (2014)
  • 著者名/発表者名: Junmu Tanaka, Kenji Yano, Koichiro Aya, Ko Hirano, Sayaka Takehara, Eriko Koketsu, Reynante Laesamana Ordonio, Seung-Hyun Park, Masatoshi Nakajima, Miyako Ueguchi-Tanaka, Makoto Matsuoka
  • 雑誌名: Science 巻: 346 号: 6208 ページ: 469-473
  • DOI: 10.1126/science.1259923
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] De Novo Transcriptome Assembly of a Fern, Lygodium japonicum, and a Web Resource Database, Ljtrans DB (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichiro Aya, Masaaki Kobayashi, Junmu Tanaka, Hajime Ohyanagi, Takayuki Suzuki, Kenji Yano, Tomoyuki Takano, Kentaro Yano and Makoto Matsuoka
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 56 号: 1 ページ: e5-e5
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu184
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 複雑なゲノム構造がもたらすGWA解析の偽陽性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 矢野 憲司、竹内 秀征、山本 英司、平野 恒、北野 英己、松岡 信
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 横浜市立大学
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] 日本のイネ品種を用いたGWAS解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 矢野 憲司、安益 公一郎、竹内 秀征、池田 真由子、山崎 将紀、吉田 晋弥、北野 英己、平野 恒、松岡 信
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 玉川大学
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] 植物ホルモンジベレリンと生殖 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上口（田中）美弥子，田中 純夢，矢野 憲司，安益 公一郎，竹原 清日，中嶋 正敏，松岡 信
  • 学会等名: 植物生理学会
  • 発表場所: 東京農業大学 世田谷キャンパス
  • 年月日: 2015-03-16