• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

アオウキクサ属を用いた光周性花成の多様化プロセスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K15861
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分45030:多様性生物学および分類学関連
研究機関鹿児島大学

研究代表者

村中 智明  鹿児島大学, 農学部, 特別研究員PD (50761938)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード光周性 / 概日時計 / アオウキクサ属 / 花成 / 局所適応 / フロリゲン / トランスクリプトーム / 比較ゲノム / 概日リズム / RNA-seq / ゲノミクス
研究開始時の研究の概要

植物の生活史において開花・結実は最重要イベントである。そのため、花成時期は分類学・生態学の双方に重要な形質となる。花成時期の決定要因に、概日時計を基盤とした日長計測による光周性がある。多くの分類群で、長日性(春咲き)・短日性(秋咲き)の両方が見られるが、日長応答の多様化プロセスは不明である。本研究では、古くから光周性の解析に用いられてきたアオウキクサ属のイボウキクサ(長日)・アオウキクサ(短日)の純系株についてゲノムを決定し、ゲノムから表現型まで多階層での比較解析を行う。古くて新しいモデル植物として分子遺伝学の基盤を整備し、光周性花成を中心に種分化プロセスを分子レベルで解明する。

研究成果の概要

植物の生活史において開花・結実は最重要イベントである。そのため、花成時期は分類学・生態学の双方に重要な形質となる。花成時期の決定要因に概日時計を基盤とした日長計測による光周性がある。多くの分類群で、長日性(春咲き)・短日性(秋咲き)が見られるが、日長応答の多様化プロセスは不明である。本研究では、古くから光周性の解析に用いられてきたアオウキクサ属のイボウキクサ(長日)・アオウキクサ(短日)という近縁の2種を用いた。花成ホルモンであるFT遺伝子において長日誘導型と短日誘導型の2種類のホモログの使い分けと、短日誘導性FTの変異から光周性の多様化を理解できる見通しがった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

四季の移ろいの美しさは、折々に咲く花による部分が大きい。開花季の多様化には様々な要因が複雑に絡むが、日長計測による光周性もその1つである。多くの分類群で、長日性(春咲き)・短日性(秋咲き)の両方が見られるため、進化的に光周性の逆転が起きていると考えられるが、その分子機構は不明な点が多い。本研究では、イボウキクサ(長日)・アオウキクサ(短日)という近縁の2種を用いて、光周性逆転の謎に迫った。その結果、花成ホルモンであるFT遺伝子に長日誘導型と短日誘導型の2つが存在し、その使い分けが逆転に関連することが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] A non-cell-autonomous circadian rhythm of bioluminescence reporter activities in individual duckweed cells2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Emiri、Muranaka Tomoaki、Nakamura Shunji、Isoda Minako、Horikawa Yu、Aiso Tsuyoshi、Ito Shogo、Oyama Tokitaka
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: kiad218 号: 1 ページ: 677-688

    • DOI

      10.1093/plphys/kiad218

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circadian-period variation underlies the local adaptation of photoperiodism in the short-day plant Lemna aequinoctialis2022

    • 著者名/発表者名
      Muranaka Tomoaki、Ito Shogo、Kudoh Hiroshi、Oyama Tokitaka
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 7 ページ: 104634-104634

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.104634

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multifunctional chemical inhibitors of the florigen activation?complex discovered by structure‐based high‐throughput screening2022

    • 著者名/発表者名
      Taoka Ken‐ichiro、Kawahara Ikumi、Shinya Shoko、Harada Ken‐ichi、Yamashita Eiki、Shimatani Zenpei、Furuita Kyoko、Muranaka Tomoaki、Oyama Tokitaka、Terada Rie、Nakagawa Atsushi、Fujiwara Toshimichi、Tsuji Hiroyuki、Kojima Chojiro
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 112 号: 6 ページ: 1337-1349

    • DOI

      10.1111/tpj.16008

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection of uncoupled circadian rhythms in individual cells of Lemna minor using a dual-color bioluminescence monitoring system2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Emiri、Isoda Minako、Muranaka Tomoaki、Ito Shogo、Oyama Tokitaka
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: - 号: 5 ページ: 815-826

    • DOI

      10.1093/pcp/pcab037

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ウキクサ植物:花成制御多様化の古くて新しいモデル2023

    • 著者名/発表者名
      村中智明
    • 学会等名
      第70回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 短日性アオウキクサの花成限界日長が日本で多様化する理由とその分子機構2022

    • 著者名/発表者名
      村中智明、伊藤照悟、工藤洋、小山時隆
    • 学会等名
      日本植物学会第86回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アオウキクサ属の長日・短日植物の比較トランスクリプトーム2022

    • 著者名/発表者名
      村中智明、伊藤照悟、小山時隆
    • 学会等名
      第54回種生物学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アオウキクサ属における 長日植物と短日植物の 比較トランスクリプトーム2022

    • 著者名/発表者名
      村中智明、伊藤照悟、工藤洋、小山時隆
    • 学会等名
      第29回時間生物学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] クロノタイプ効果による適応形質の多様化:短日植物における限界日長の局所適応2022

    • 著者名/発表者名
      村中智明, 工藤洋, 伊藤照悟, 小山時隆
    • 学会等名
      第69回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 3つの日長条件における短日性ウキクサの日周トランスクリプトーム2022

    • 著者名/発表者名
      村中智明
    • 学会等名
      第63回植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Natural variation of the circadian period contributes to fine-tuning of photoperiodic flowering2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Muranaka, Hiroshi Kudoh, Tokitaka Oyama
    • 学会等名
      85th Cold Spring Harbor Laboratory Symposium on Quantitative Biology Biological Time Keeping
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 局所適応におけるクロノタイプ効果:アオウキクサの開花期多様化からの検証2021

    • 著者名/発表者名
      村中智明, 伊藤照悟, 工藤洋, 小山時隆
    • 学会等名
      日本進化学会第23回東京大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 局所適応におけるクロノタイプ効果:短日性アオウキクサの限界日長多様化からの検証2021

    • 著者名/発表者名
      村中智明, 伊藤照悟, 工藤洋, 小山時隆
    • 学会等名
      第28回日本時間生物学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 早稲・晩稲水田におけるアオウキクサ開花フェノロジー2021

    • 著者名/発表者名
      村中智明
    • 学会等名
      第53回種生物学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Monitoring cellular circadian rhythms in an intact plant2020

    • 著者名/発表者名
      村中智明 小山時隆
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 冷たい世界で時を刻むものは何か2020

    • 著者名/発表者名
      村中智明、本庄三恵、川越哲博、 永野惇、工藤洋
    • 学会等名
      第27回日本時間生物学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本産アオウキクサの集団内・集団間における形質相関2020

    • 著者名/発表者名
      村中智明、工藤洋、小山時隆
    • 学会等名
      第52回種生物学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi