| 研究課題/領域番号 |
21K06316
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分45030:多様性生物学および分類学関連
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| 研究機関 | 京都教育大学 |
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研究代表者 |
藤浪 理恵子 京都教育大学, 教育学部, 准教授 (40580725)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 維管束植物 / 分枝 / 根 / 茎 / シダ植物小葉類 / シダ植物 / 頂端分裂組織 / 形態進化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物の分枝の起源は古く、初期の維管束植物がまだ根、茎、葉をもたない時代にすでに、軸が単純に二又状に枝分かれしていた。分枝出現後に根、茎、葉の進化が生じて多様な維管束植物が進化したことから、分枝は植物の形態進化に重要な形質であると考えられる。現生の維管束植物のうち、シダ植物小葉類は原始的な二又分枝をもつことから、初期の分枝形成の仕組みを解明するために鍵を握るグループである。本研究では、茎や根の分枝形成に重要な役割を果たす植物ホルモンのオーキシンの機能から小葉類の分枝形成の制御機構を明らかにし、分枝形成の進化を解明する。
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| 研究成果の概要 |
茎と根の起源を解明するために、原始的維管束植物の小葉類の茎と根の分枝時における細胞分裂動態とオーキシン投与による成長解析実験を実施した。小葉類の茎と根は、植物群ごとに異なる頂端構造をもつが、分枝形成時の細胞分裂動態は異なる構造であっても非常によく似ていることが明らかとなった。また、ヒカゲノカズラ科ヒカゲノカズラとトウゲシバの根頂端部でオーキシン輸送の阻害が生じると、細胞分裂の停止と根頂端部の構造が消失するという結果が得られ、小葉類の根の成長と構造の維持にオーキシンが重要な役割をもつことが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、原始的な形態をもつシダ植物小葉類の茎と根の分枝メカニズムを解明し、両器官の起源を探ることを目的とした。解析の結果、茎と根は異なる器官でありながら同一の分枝動態を示し、比較可能であることが明らかとなった。さらに、植物ホルモンであるオーキシンが小葉類の根の形態形成に重要な役割を果たし、維管束植物の根はオーキシンが関与する共通の維持機構が保存されている可能性が推測された。これらの成果は、初期陸上植物の軸状器官が、やがて地上部と地下部へと分化し、茎と根という普遍的な植物器官へと発達したという仮説を、生きた植物種からも支持するものであり、今後の生理学的・分子遺伝学的研究への発展が期待される。
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