| 研究領域 | 細胞システムの自律周期とその変調が駆動する植物の発生 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
20H05404
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
生物系
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
伊藤 恭子 (大橋恭子) 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90451830)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
|
|---|
| キーワード | 形成層 / 細胞分裂 / 植物 / 発生 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、モデル植物のシロイヌナズナを用い、根の形成層に焦点を当てて、以下の3つの項目から維管束形成層細胞がもつ細胞分裂活性の周期と変調をもたらす分子基盤の解明に取り組む。（１）周期を創発するメカニズムとして、形成層細胞を形成する分子基盤、（２）周期を刻むメカニズムとして、形成層の細胞分裂促進の分子基盤、（３）変調をもたらすメカニズムとして、形成層identity喪失の分子基盤の解明を進める。
|
| 研究実績の概要 |
真正双子葉植物を中心とした多くの植物では、二次成長という横方向への成長が見られる。二次成長では、維管束内の形成層における細胞分裂が大きな役割を果たしており、形成層細胞は並層分裂を繰り返すことにより細胞を供給しつづけ、産出された細胞は次第に木部あるいは篩部の細胞へと分化していく。ここでは、形成層細胞が細胞分裂を繰り返す周期と、木部あるいは篩部の細胞へと分化を始める変調の制御が、二次成長を推進する鍵となっていると考えられる。しかしながら、この形成層細胞のもつ周期とそれらに変調をもたらす分子基盤の理解は十分ではない。そこで、本研究では、維管束形成層細胞におけるこれらの分子基盤を解明することを目的としシロイヌナズナの根をモデルとして研究を進めた。形成層細胞の並層分裂制御における植物ホルモンの関与については、これまでの研究からサイトカイニンの重要性が知られているが、本研究では新たにブラシノステロイドの関与について知見を得た。生理学的・遺伝学的解析から、根の前形成層細胞および形成層細胞では、ブラシノステロイドの量に応答して並層分裂の促進と抑制が引き起こされていることが明らかとなった。また、ブラシノステロイド合成に関わる酵素遺伝子の発現解析から、それら複数の遺伝子が維管束細胞で発現することがわかり、維管束領域におけるブラシノステロイド合成制御の重要性が示唆された。次に、維管束領域におけるブラシノステロイド合成を制御する因子について調べた。これまでの研究から関与が示唆される転写因子群とブラシノステロイド合成、および、細胞分裂との関係を調べた。その結果、ブラシノステロイドの合成が形成層においてそれら転写因子の制御下で調整され、形成層細胞の分裂制御がなされていることが示唆された。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
