| 研究領域 | 植物の力学的最適化戦略に基づくサステナブル構造システムの基盤創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05487
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
澤 進一郎 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (00315748)
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| 研究分担者 |
Ferjani Ali 東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (20530380)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| キーワード | 機械的刺激 / 力学的最適化 / 植物構造システム |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、植物が機械刺激をどのように受容し、どのように化学シグナルに変換し、植物発生にアウトプットするのかを、システムとして理解し、その全体像を明らかにすることを目指した。
その結果、茎と根の両方で、表皮がタガとして機能し、その物理的な拘束により内部の細胞分裂活性が制御され、物理的な圧力がシグナルとなって、茎に亀裂が生じないように、内部構造が維持されていることが確認された。また、この現象に関わる遺伝子について、茎や根で明らかにした。さらに、X線CTスキャンによる土中根の３D構造観察システムを構築し、土中で、根が地面に張り付く力と根系構造との相関関係を明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
植物分子形態学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
重力や機械刺激、または内生発生プログラムによって生じた局所的なシグナルが植物の器官・個体レベルでの成長を制御する分子機構は、これまでほとんどわかっていなかった。本研究では、「機械刺激が関わる植物の放射軸形成機構、及び根系形成のシステムの理解を目指す」という、これまでに類を見ない、全く新しい研究を行った。目に見えない機械刺激をテーマに、張力測定のような、新たな研究手法の確立から行った。どのように機械刺激が植物の内生発生プログラムを制御するのかを明らかにしたことから、植物生理学の新たな局面を迎えることができたと考えている。
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