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全組織イメージングとライブイメージングによるオジギソウの速い運動メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K07411
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 植物分子・生理科学
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

真野 弘明  基礎生物学研究所, 生物進化研究部門, 特任助教 (80376558)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードオジギソウ / 運動 / 細胞 / 遺伝子 / 蛍光タンパク質 / イメージング / ゲノム編集 / トランスジェニック / カルシウム / チャネル / シグナル伝達 / CRISPR/Cas9 / 情報伝達 / プラズモデスマータ / 自動化 / ラズベリーパイ / おじぎ運動 / 植物 / 透明化 / 可視化 / 葉枕 / 生理学 / 細胞・組織
研究成果の概要

オジギソウは、さわると1秒程度の時間で葉を閉じる「おじぎ運動」を行う。このすばやい植物運動がどのようなメカニズムによって行われているのかはよく分かっていない。これを解明するために、本研究では運動部位の全ての細胞の3次元形状を網羅的に解析し、それらが運動によりどのように変化するかを明らかにした。また、おじぎ運動に関わりそうな15の候補遺伝子について、機能を失わせたオジギソウを作製することでその役割を調べた。その結果、このうちの2つの遺伝子が実際におじぎ運動に重要な役割を果たしていることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

オジギソウは植物においては例外的に速い運動を示す。そのメカニズムの解明は、学術的には「特殊な生物が進化するプロセス」を明らかにする上で重要なモデルとなる。本研究では、オジギソウの運動に関わる遺伝子を世界で初めて同定することに成功し、その解明に向けて大きな前進をもたらした。また、オジギソウの高速運動や高速な細胞間シグナル伝達の仕組みの解明は、将来的にはこれらを利用した新規有用植物の作出等に役立つと期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件)

  • [国際共同研究] 国立成功大学(その他の国・地域(台湾))

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 国立成功大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 国立成功大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] オジギソウの速い運動を可能にする遺伝子機構の探索2018

    • 著者名/発表者名
      真野 弘明、Chao-Li Huang、西山 智明、重信 秀治、豊田 正嗣、長谷部 光泰
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オジギソウの運動を遺伝子レベルで解き明かす2018

    • 著者名/発表者名
      真野 弘明、Chao-Li Huang、西山 智明、重信 秀治、豊田 正嗣、長谷部 光泰
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オジギソウの形質転換とCRISPR/Cas9によるゲノム編集2018

    • 著者名/発表者名
      真野 弘明
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オジギソウ運動器官に発現する遺伝子群のCRISPR/Cas9による機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      真野 弘明、Chao-Li Huang、西山 智明、重信 秀治、豊田 正嗣、長谷部 光泰
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-08-22  

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