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異種ゲノムの重複がもたらす植物の表現型可塑性を担う発生システムの構成的理解

研究課題

研究課題/領域番号 16KT0066
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 構成的システム生物学
研究機関名古屋大学

研究代表者

金岡 雅浩  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (10467277)

研究分担者 工藤 洋  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (10291569)
田中 健太  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (80512467)
研究期間 (年度) 2016-07-19 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード気孔 / 環境応答 / 発生 / 異質倍数体 / 種分化 / 環境適応 / ホメオログ / 発現調節 / アブラナ科
研究成果の概要

環境に応答した遺伝子発現と発生システムの変化を明らかにすることは、植物の生存戦略を理解する上で重要な課題である。二種類の両親種に由来する異質倍数体種Cardamine flexuosaにおいて、実験室と野外自生地においてサンプリングと表現型観察をおこなった結果、細胞壁合成関係の遺伝子などが両親種由来の染色体から異なる割合で発現していることがわかった。通気孔を形成するメカニズムの進化と相同性を明らかにするため、ゼニゴケとシロイヌナズナで通気孔形成過程を調べた結果、同じファミリーに属する遺伝子がゼニゴケの気室孔とシロイヌナズナの気孔の形成において機能しているという、興味深い相同性が見いだされた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、植物が変動する環境に適応して生育する際に、どのようなメカニズムが働いているか、その一端を明らかにするものである。気孔は植物のガス交換を担う器官であり、二酸化炭素の取り込みや酸素の排出に重要な役割を果たす。通気孔が進化的にどのように発生してきたのか、気孔の密度がどのように制御されているかを明らかにすることは、温暖化など急激に変化する地球環境において植物の生育や地球環境維持において重要な知見をもたらすと考えている。

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

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 オープンアクセス 5件、 査読あり 7件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Zurixh(スイス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Zurich(スイス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Fujian University(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チューリッヒ大学(スイス)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Adaptive Reduction of Male Gamete Number in a Selfing Species2020

    • 著者名/発表者名
      2.Tsuchimatsu T, Kakui H, Yamazaki M, Kanaoka MM, Grossniklaus U, Hedhly A, Marona C, Dazhe M, Sato Y, Stadler T, Tsutsui H, Lenhard M, Nordborg M, Shimizu KK
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fine-scale ecological and transcriptomic data reveal niche differentiation of an allopolyploid from diploid parents in Cardamine2019

    • 著者名/発表者名
      7.Akiyama R, Sun JQ, Hatakeyama M, Lischer HEL, Briskine RV, Hay A, Gan XC, Tsiantis M, Kudoh H, Kanaoka MM, Sese J, Shimizu KK, Shimizu-Inatsugi R
    • 雑誌名

      BioRxiv

      巻: - ページ: 600783-600783

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparison of mechanisms of reproductive interference in Taraxacum2019

    • 著者名/発表者名
      Takemori Akane、Naiki Akiyo、Takakura Ko-Ichi、Kanaoka Masahiro M、Nishida Sachiko
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: 20 号: 6 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1093/aob/mcz007

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fine-scale ecological and transcriptomic data reveal niche differentiation of an allopolyploid from diploid parents in Cardamine2019

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Reiko、Sun Jianqiang、Hatakeyama Masaomi、Lischer Heidi E.L.、Briskine Roman V.、Hay Angela、Gan Xiangchao、Tsiantis Miltos、Kudoh Hiroshi、Kanaoka Masahiro M.、Sese Jun、Shimizu Kentaro K.、Shimizu-Inatsugi Rie
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: 600783 ページ: 600783-600783

    • DOI

      10.1101/600783

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] ANTH domain-containing proteins are required for the pollen tube plasma membrane integrity via recycling ANXUR kinases2018

    • 著者名/発表者名
      Muro Keita、Matsuura-Tokita Kumi、Tsukamoto Ryoko、Kanaoka Masahiro M.、Ebine Kazuo、Higashiyama Tetsuya、Nakano Akihiko、Ueda Takashi
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 1 号: 1 ページ: 152-152

    • DOI

      10.1038/s42003-018-0158-8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exocytosis-coordinated mechanisms for tip growth underlie pollen tube growth guidance2017

    • 著者名/発表者名
      Luo Nan、Yan An、Liu Gang、Guo Jingzhe、Rong Duoyan、Kanaoka Masahiro M.、Xiao Zhen、Xu Guanshui、Higashiyama Tetsuya、Cui Xinping、Yang Zhenbiao
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01452-0

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cell?cell communications and molecular mechanisms in plant sexual reproduction2017

    • 著者名/発表者名
      Kanaoka Masahiro M.
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 131 号: 1 ページ: 37-47

    • DOI

      10.1007/s10265-017-0997-2

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Environmental sensing and morphological plasticity in plants2017

    • 著者名/発表者名
      Mizutani Miya, Kanaoka Masahiro M.
    • 雑誌名

      Seminars in Cell & Developmental Biology

      巻: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.semcdb.2017.10.029

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variation in the strength of reproductive interference from an alien congener to a native species in Taraxacum2017

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Nishida, Keisuke Hashimoto, Masahiro M Kanaoka, Ko-Ichi Takakura, Takayoshi Nishida
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 130 号: 1 ページ: 125-134

    • DOI

      10.1007/s10265-016-0865-5

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 画像解析を用いた表現型の判定2019

    • 著者名/発表者名
      金岡雅浩
    • 学会等名
      植物バイオインフォマティクス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物のオスとメスはどのようにしてお互いを認識するのか?2018

    • 著者名/発表者名
      金岡雅浩
    • 学会等名
      第6回生態進化発生コロキウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 種選択的な花粉管ガイダンスに関わる誘引物質LUREsの機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      金岡 雅浩、神谷 直、塚本 涼子、東山 哲也
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 異質倍数体植物にみる環境に応答した表現型と遺伝子発現の可塑性2017

    • 著者名/発表者名
      金岡 雅浩、青木 優里、水谷 未耶、秋山 礼子、清水 健太郎、清水(稲継) 理恵
    • 学会等名
      遺伝学会第89回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Study of phenotypic plasticity of allotetraploid Cardamine flexuosa in relation to water environment2016

    • 著者名/発表者名
      水田あい、金岡雅浩
    • 学会等名
      新学術領域「環境記憶統合」第3 回領域会議
    • 発表場所
      KKRホテル熱海、静岡
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 生殖分子情報学研究室

    • URL

      http://www.higashiyama-lab.com/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2016-07-20   更新日: 2023-03-08  

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