寄生植物の収斂進化を支える分子基盤

• 研究課題/領域番号: 15K18589
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 市橋 泰範 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (20723810)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 形態進化 / トランスクリプトーム / ネットワーク / 寄生植物 / 収斂進化

研究成果の概要

収斂進化とは、異なる生物が類似した形質を進化させる現象だが、その分子基盤は未解明である。寄生植物は11回以上も異なる系統から進化しているが、寄生の機能を担う「吸器」を共通して発達させる。本研究では、独立進化系統のストライガ、ネナシカズラ、カナビキソウの吸器形成における比較トランスクリプトーム解析をした。その結果、系統を超えて共通した相同遺伝子群が発現し、共発現ネットワーク上の重要な位置に植物特異的な転写因子LATERAL ORGAN BOUNDARIES DOMAIN (LBD)遺伝子があることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Transcriptome Dynamics and Potential Roles of Sox6 in the Postnatal Heart (2016)
  • 著者名/発表者名: An CI*, Ichihashi Y*, Peng J, Sinha NR, Hagiwara N
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 11 号: 11 ページ: 1-26
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0166574
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] New Advanced Backcross Tomato Population Enables High Resolution Leaf QTL Mapping and Gene Identification (2016)
  • 著者名/発表者名: Fulop D, Ranjan A, Ofner I, Covington MF, Chitwood DH, West D, Ichihashi Y, Headland L, Zamir D,Maloof JN, Sinha N
  • 雑誌名: G3 巻: 6 号: 10 ページ: 3169-3184
  • DOI: 10.1534/g3.116.030536
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] eQTL regulating Transcript Levels Associated with Diverse Biological Processes in Tomato (2016)
  • 著者名/発表者名: Ranjan A, Budke J, Rowland SD, Chitwood DH, Kumar R, Carriedo LG, Ichihashi Y, Zumstein K, Maloof JN, Sinha N
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 172 号: 1 ページ: 328-340
  • DOI: 10.1104/pp.16.00289
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Vascular cell induction culture system using Arabidopsis leaves (VISUAL) reveals the sequential differentiation of sieve element-like cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kondo, Y*., Nurani, A. M., Saito, C., Ichihashi, Y., Saito, M., Yamazaki, K., Mitsuda, N., Ohme-Takagi, M. and Fukuda, H*.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 28 号: 6 ページ: 1250-1262
  • DOI: 10.1105/tpc.16.00027
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Using gene networks in EvoDevo analyses (2016)
  • 著者名/発表者名: Sinha NR, Rowland SD, Ichihashi Y
  • 雑誌名: Current Opinion in Plant Biology 巻: 33 ページ: 133-139
  • DOI: 10.1016/j.pbi.2016.06.016
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Haustorium, a Specialized Invasive Organ in Parasitic Plants. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, S., Cui, S., Ichihashi, Y., Shirasu, K.
  • 雑誌名: Ann. Rev. Plant Biol. 巻: 67 号: 1 ページ: 643-667
  • DOI: 10.1146/annurev-arplant-043015-111702
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Frontiers of Transcriptomics in Plant Science (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichihashi Y, Fukushima A
  • 雑誌名: BSJ-Review 巻: 7 ページ: 1-14
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evolutionary developmental studies of leaf shape (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichihashi Y
  • 雑誌名: BSJ-Review 巻: 7 ページ: 1-13
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transcriptomic analysis suggests a key role for SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN LIKE, NAC and YUCCA genes in the heteroblastic development of the temperate rainforest tree Gevuina avellana (Proteaceae) (2016)
  • 著者名/発表者名: Ostria-Gallardo E, Ranjan A, Chitwood DH, Kumar R, Townsley BT, Ichihashi Y, Corcuera LJ, and Sinha NR
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 210 号: 2 ページ: 694-708
  • DOI: 10.1111/nph.13776
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Light-induced indeterminacy alters shade avoiding tomato leaf morphology (2015)
  • 著者名/発表者名: Chitwood DH, Kumar R,Ranjan A, Pelletier JM, Townsley B, Ichihashi Y, Martinez CC, Zumstein K, Harada JJ, Maloof JN, and Sinha N
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 169 ページ: 2030-2047
  • DOI: 10.1104/pp.15.01229
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Behavior of Leaf Meristems and Their Modification (2015)
  • 著者名/発表者名: Ichihashi Y, Tsukaya H
  • 雑誌名: Frontiers in Plant Science 巻: 6 ページ: 1060-1060
  • DOI: 10.3389/fpls.2015.01060
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Developmental mechanism underpinning leaf shape evolution (2015)
  • 著者名/発表者名: Ichihashi Y
  • 雑誌名: Plant Morphology 巻: 26 ページ: 43-50
  • NAID: 130005144546
• [雑誌論文] Transcriptomics exposes the uniqueness of parasitic plants. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ichihashi, Y., Mutuku, J.M., Yoshida, S., and Shirasu, K.
  • 雑誌名: Briefings in Functional Genomics 巻: in press 号: 4 ページ: 0-0
  • DOI: 10.1093/bfgp/elv001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] BrAD-seq: Breath Adapter Directional sequencing: a streamlined, ultra-simple and fast library preparation protocol for strand specific mRNA library construction (2015)
  • 著者名/発表者名: Townsley BT, Covington MF, Ichihashi Y, Zumstein K, Sinha NR
  • 雑誌名: Frontiers in Plant Science 巻: 6 ページ: 366-366
  • DOI: 10.3389/fpls.2015.00366
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The WRKY45-dependent signaling pathway is required for resistance against Striga parasitism (2015)
  • 著者名/発表者名: Mutuku JM, Yoshida S, Shimizu T, Ichihashi Y, Wakatake T, Seo M, Takahashi A, Shirasu K
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 168 号: 3 ページ: 1152-1163
  • DOI: 10.1104/pp.114.256404
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Shade avoidance components and pathways in adult plants revealed by phenotypic profiling (2015)
  • 著者名/発表者名: Nozue K, Tat A, Devisetty UK, Robinson M, Ichihashi Y, Lekkala S, Maloof J
  • 雑誌名: PLOS Genetics 巻: 11 号: 4 ページ: e1004953-e1004953
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1004953
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 寄生植物の吸器形成における進化発生学的研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 市橋泰範、白須賢
  • 学会等名: 日本植物学会第80回大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県、宜野湾市）
  • 年月日: 2016-09-16
• [学会発表] Dissecting an opportunistic relationship between parasitic plant and host (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Ichihashi, Takanori Wakatake, Akiko Yoshida, Noriko Maki, Arisa Shibata, Junko Kyozuka, Ken Shirasu
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス（岩手県・盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] Transcriptomic homeostasis of host-parasitic plant interactions (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichihashi Y, Wakatake T, Yoshida Y, Spalek T, Maki N, Shibata A, Kyozuka J, Shirasu K
  • 学会等名: Frontiers in parasitic plant and host interactions
  • 発表場所: NAIST (Nara, Ikoma)
  • 国際学会
• [学会発表] 転写制御ダイナミクスの比較解析 - 葉の発生の種間変異を例に (2015)
  • 著者名/発表者名: 市橋泰範, 福島敦史, Chitwood D.H., Headland L.R., Kao J., Peng J., 白須賢, Sinha N
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター（新潟県・新潟市）
  • 年月日: 2015-09-06
• [学会発表] 共発現ネットワーク解析で明らかにするトマト近縁種の葉の形態進化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 市橋泰範, Aguilar-Martínez J. A., Farhi M., Chitwood D, H,, Kumar R., Millon L. V., Peng J., Maloof J. N. and Sinha N. R.
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター（新潟県・新潟市）
  • 年月日: 2015-09-06
• [学会発表] 寄生植物􏰀収斂進化を可能とした遺伝的メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 市橋泰範, 吉田聡子, Sinha N. 白須賢
  • 学会等名: 日本植物形態学会第 27 回大会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター（新潟県・新潟市）
  • 年月日: 2015-09-05
• [学会発表] 植物の進化発生学における比較トランスクリプトーム解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 市橋泰範
  • 学会等名: 日本線虫学会第23回大会
  • 発表場所: 中部大学三浦記念会館（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2015-09-02
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular Basis for the Convergent Evolution of Parasitism in Plants (2015)
  • 著者名/発表者名: Ichihashi Y, Yoshida S, Sinha N, Shirasu K
  • 学会等名: The 13th World Congress on Parasitic Plants
  • 発表場所: Kunming (China)
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] 寄生植物の収斂進化を支える分子基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 市橋泰範, 吉田聡子, Sinha N. 白須賢
  • 学会等名: 第8回Evo-devo青年の会
  • 発表場所: 名古屋大学理学南館（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2015-06-27