| 研究課題/領域番号 |
17H01449
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生態・環境
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
佐竹 暁子 九州大学, 理学研究院, 教授 (70506237)
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| 研究分担者 |
韓 慶民 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40391180)
北島 薫 京都大学, 農学研究科, 教授 (40721379)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
42,380千円 (直接経費: 32,600千円、間接経費: 9,780千円)
2020年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2019年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2018年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2017年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
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| キーワード | 植物 / 遺伝子ネットワーク / マスティング / ゲノム / 進化 / 開花 / 受精遅延 / 遺伝子 / 受精 / トランスクリプトーム / フェノロジー / 胚嚢発生 / 花成 / DNAマイクロアレイ / 繁殖戦略 / 種子 / 開花フェノロジー / 生態学 |
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| 研究成果の概要 |
ブナ科樹木において、送粉様式、結実までの経過時間、開花季節、花・種子量の年変動の程度など、その繁殖形質は種毎に大きく異なる。本研究では、 (1) 花と種子生産に必要とされる資源投資量の比較、(2) 網羅的遺伝子発現解析による遺伝子制御ネットワークの推定と種間比較を行うことによって、繁殖戦略の多様化メカニズムの解明を目的とした。結果として、初夏の乾燥ストレス応答や活性酸素除去に関わる遺伝子と、エキソサイトーシスを介した花粉管伸長の制御や雌性配偶体成熟に関与する遺伝子の発現が種間で大きく異なることを見出し、これらの発現変化が受粉から結実までの受精遅延をもたらす発見につながった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで、2年成どんぐりの存在は一般的にも広く知られていたものの、受精遅延を引き起こす候補遺伝子は全くわかっていなかった。本成果は、受精遅延の分子メカニズムの解明と受精遅延と開花タイミングの共進化という新しい仮説の提案に繋がるものである。より多様な種を対象に研究を継続することによって、熱帯地域から温帯へ生息地を拡大したブナ科樹木の進化史を繁殖形質の進化と結びつけて解明することが可能になる。また、開花時期や受精遅延の制御に関わる相同遺伝子の発現にみられる種間相違は、ゲノム上に存在する遺伝的変異によって引き起こされる。今後は、遺伝子発現の種間相違を引き起こすゲノム変異の探索が課題である。
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