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小葉類開墾者仮説がもたらす根の初期進化研究の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 18H02495
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分45030:多様性生物学および分類学関連
研究機関大阪市立大学

研究代表者

山田 敏弘  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70392537)

研究分担者 小藤 累美子  金沢大学, 生命理工学系, 助教 (40324066)
小松 俊文  熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (40336201)
藤浪 理恵子  京都教育大学, 教育学部, 准教授 (40580725)
西山 智明  金沢大学, 学際科学実験センター, 助教 (50390688)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2018年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード根の起源 / 小葉類 / ヒカゲノカズラ / ベトナム / シルル紀 / デボン紀 / 維管束植物 / 根 / 胞子化石 / 大葉類 / 土壌形成 / 初期陸上植物 / 真葉類 / 進化発生学
研究成果の概要

ヒカゲノカズラの祖先は維管束植物の中で最も早く根を獲得した。またヒカゲノカズラの仲間では、化石記録から、地下茎が根になった可能性が指摘されていた。本研究では、現生のヒカゲノカズラの根と茎の頂端分裂組織が共通した細胞分裂動態を持つことを明らかにした。また、両器官が同じメカニズムで分枝することを見出した。この結果は、ヒカゲノカズラの根が地下茎に由来することを支持する初めての発生学的証拠である。
また本研究では、ベトナム北部に後期シルル紀の陸生層があることを発見した。そこには維管束植物化石が含まれいた。この化石群集は、初期維管束植物の進化を考える上で重要なデータを提供するだろう。

研究成果の学術的意義や社会的意義

根はすべての維管束植物が持つ基本器官であるにもかかわらず、その起源は長らく謎だった。本研究では、現生のヒカゲノカズラ(維管束植物の中で最も最初に根を獲得したグループの末裔)において、根と茎とが共通した成長点の維持機構を持つことと、両者が共通した機構で分枝することとを明らかにした。この結果は、根が地下茎に由来することを示す初めての発生学的知見である。
また、本研究ではアジア最古の維管束植物群集をベトナム北部で発見した。この群集の解析により、維管束植物の進化がより理解できるようになるだろう。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (10件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] レスター大学/ロンドン自然史博物館(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] ベトナム地質鉱物資源研究所/ベトナム国立自然史博物館(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] ゲント大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] ベトナム地質鉱物資源研究所/トナム国立自然史博物館(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] レスター大学(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ゲント大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] カリフォルニア大学デービス校(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ベトナム地質鉱物資源研究所/ベトナム国立自然史博物館(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] レスター大学(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ゲント大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Implications of an early land plant spore assemblage for the late Silurian age of the Si Ka Formation, northern Vietnam2021

    • 著者名/発表者名
      Legrand Julien、Yamada Toshihiro、Komatsu Toshifumi、Williams Mark、Harvey Tom、De Backer Tim、Vandenbroucke Thijs R.A.、Nguyen Phong Duc、Doan Hung Dinh、Nguyen Hung Ba
    • 雑誌名

      Annales de Pal?ontologie

      巻: 107 号: 3 ページ: 102486-102486

    • DOI

      10.1016/j.annpal.2021.102486

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ostracods had colonized estuaries by the late Silurian2021

    • 著者名/発表者名
      McGairy Anna、Komatsu Toshifumi、Williams Mark、Harvey Thomas H. P.、Miller C. Giles、Nguyen Phong Duc、Legrand Julien、Yamada Toshihiro、Siveter David J.、Bush Harrison、Stocker Christopher P.
    • 雑誌名

      Biology Letters

      巻: 17 号: 12 ページ: 20210403-20210403

    • DOI

      10.1098/rsbl.2021.0403

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Root apical meristem diversity and the origin of roots: insights from extant lycophytes2020

    • 著者名/発表者名
      Rieko Fujinami, Toshihiro Yamada, Ryoko Imaichi
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 133 号: 3 ページ: 291-296

    • DOI

      10.1007/s10265-020-01167-2

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible Roles of BELL1 and Class III Homeodomain-Leucine Zipper Genes during Integument Evolution2019

    • 著者名/発表者名
      Yamada Toshihiro、Sasaki Yusuke、Sakata Kohei、Gasser Charles S.
    • 雑誌名

      International Journal of Plant Sciences

      巻: 180 号: 6 ページ: 623-631

    • DOI

      10.1086/703237

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 化石と分子生物学を融合した進化古植物学的研究2018

    • 著者名/発表者名
      山田敏弘
    • 学会等名
      日本古生物学会2018年年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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