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植物メリステムにおける幹細胞維持機構の発生遺伝学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16J04197
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 遺伝・染色体動態
研究機関東京大学

研究代表者

鈴木 千絵  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードメリステム / イネ / 幹細胞
研究実績の概要

植物は動物とは異なり、生涯を通じて葉や花などの新しい器官を作り続けるという興味深い特性を持っている。これは、茎の先端に存在する分裂組織「メリステム」において幹細胞が常に一定数維持されつつ、器官形成に必要な細胞群を供給することによって成り立っている。本研究は、単子葉植物であるイネを材料に、この幹細胞維持機構を分子レベルで明らかにすることを目的としてきた。本年度は、昨年度までの解析によりメリステムにおける幹細胞維持に関与することが示されているASP1遺伝子に着目した解析を行った。
イネのメリステムにおける幹細胞維持には、FON2遺伝子およびその下流に存在するシグナル伝達系FONシグナリングが関与することが報告されている。fon2変異体では幹細胞数の増加が観察されるが、fon2 asp1では、fon2単独変異体と比較して著しく幹細胞数が増加した。一方で、asp1単独変異体では幹細胞数の変化はほとんど見られなかった。これは、fon2変異とasp1変異とが相乗的な効果を持つことを示しており、ASP1がFONシグナリングと関連しつつ幹細胞増殖を抑制する可能性を示唆している。さらに、マイクロアレイ解析によってASP1とFONシグナリングが制御する遺伝子を網羅的に比較すると、ASP1が制御する遺伝子の半数程度がFONシグナリングの制御する遺伝子と一致することが明らかとなった。ASP1はFONシグナリングに関与する遺伝子群を含め、複雑な遺伝的ネットワークを構成する多数の因子を制御することで、幹細胞維持に機能していると考えられる。ASP1様の遺伝子については、植物の発生制御において様々な機能を持つことが報告されてはいるものの、発生の要ともいえる幹細胞維持に機能することを明確に示したのは本研究が初である。現在、これら研究結果をまとめた論文を投稿中である。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] BELL1-like homeobox genes regulate inflorescence architecture and meristem maintenance in rice2019

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Takuyuki、Tanaka Wakana、Toriba Taiyo、Suzuki Chie、Maeno Akiteru、Tsuda Katsutoshi、Shiroishi Toshihiko、Kurata Tetsuya、Sakamoto Tomoaki、Murai Masayuki、Matsusaka Hiroaki、Kumamaru Toshihiro、Hirano Hiro-Yuki
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 465-478

    • DOI

      10.1111/tpj.14230

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] イネの幹細胞維持を制御する FON signaling と転写抑制因子 ASP1 の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木千絵、田中若奈、平野博之
    • 学会等名
      日本植物生理学会第60回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イネの FON2 経路によるメリステム維持機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木千絵、田中若奈、平野博之
    • 学会等名
      日本育種学会第134回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イネの floral organ number2 亢進変異体を用いたメリステム維持機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木千絵, 田中若奈, 平野博之
    • 学会等名
      日本育種学会第133回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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