| 研究課題/領域番号 |
19K05831
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分38030:応用生物化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 上智大学 |
|---|
研究代表者 |
藤原 誠 上智大学, 理工学部, 教授 (90332345)
|
|---|
| 研究分担者 |
伊藤 竜一 琉球大学, 理学部, 准教授 (50322681)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
|
|---|
| キーワード | 色素体 / シロイヌナズナ / 葉緑体分裂 / 葉緑体 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
葉緑体に代表される色素体は、植物の生活環を通じて細胞内で分裂増殖し、細胞分裂時に娘細胞に適切に分配されて遺伝する。色素体の分配は、葉肉プロトプラストをモデル系として、多数の色素体のランダムな分配、または色素体の核周辺への集合による能動分配のいずれかによると提唱されてきたが、未だ結論は得られていない。本研究では、非光合成色素体を有する花粉栄養細胞と葉緑体を有する気孔孔辺細胞の発生時に着目して、シロイヌナズナの変異体リソース、生体蛍光観察法、さらに数理解析を活用し、色素体増殖・分配ダイナミクスを明らかにする。
|
| 研究成果の概要 |
色素体は植物細胞内で分裂増殖し、細胞分裂時に両娘細胞に適切に分配されて遺伝する。本研究では、原色素体を有し減数分裂を行う花粉母細胞と葉緑体を有し体細胞分裂を行う孔辺母細胞に着目し、シロイヌナズナの色素体分裂異常変異体を主に用いて細胞増殖時の色素体増殖・分配状況を調査した。その結果、色素体分裂装置が破壊された状況でも、花粉母細胞の原色素体は一経路としてブドウ様のクラスターを形成して増殖可能であることが示唆された。他方、孔辺母細胞の色素体は、葉緑体である場合と非光合成色素体である場合が観察されたが、一対の孔辺細胞形成時に必ず1個以上の色素体が娘細胞に分配されることが示された。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
葉緑体に代表される色素体（プラスチド）は植物特有のオルガネラである。色素体は独自のDNAを持ち、de novoで合成することができない。そのため色素体が植物組織の形成・発達時に分裂増殖し、細胞分裂時に両娘細胞へ分配されることは、植物の生存に必須である。本研究では、モデル植物シロイヌナズナの花粉と気孔の発生過程に注目して、主に色素体分裂異常変異体を用い細胞増殖時の色素体増殖・分配状況を調べた。その結果、色素体はその分裂装置が破壊されても増殖・分配を可能にするフェイルセーフシステムを有しており、その一例は花粉母細胞で見られた「ブドウ様の色素体凝集構造の形成」であることが示唆された。
|
