| 研究領域 | ゲノム・遺伝子相関：新しい遺伝学分野の創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
23113005
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
松岡 信 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 教授 (00270992)
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| 研究分担者 |
中嶋 正敏 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (50237278)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 育種学 / 遺伝学 / 遺伝子 / 植物 |
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| 研究実績の概要 |
ジベレリン(GA)は陸上植物の進化の過程で、共通な受容・伝達システムを保持しながら、コケ・シダ・被子植物と進化するにつれ、様々な生命現象に関与するようになった。これは、GA合成と受容関連遺伝子の重複・機能の多様化が原因と予想される。本研究は、進化の諸段階でGA化合物と受容システムを解析し、ゲノム・遺伝子相関の一つのモデルケースを提供することを目的とする。
1.コケはGA分子やGA受容体は持たないが、その下流因子であるGAMYBは存在して造精器形成に関わる。そこで、コケGAMYBがどのような遺伝子群を介して造精器形成を誘導するかを明らかにするため、コケGAMYB破壊株を用いて、次世代シークエンスによる発現解析を行った。その結果、GAMYB破壊株では被子植物の花粉形成過程においてGAMYBと協調的に働くオーソログ遺伝子の発現量が極端に減少していた。
2.シダでは、GA及びその誘導体・アンセリジオーゲンが造精器の誘導・発達に関与する。本研究では、GA依存的な造精器誘導性を有するシダ植物であるカニクサを用い、造精器の誘導・発達に関与する遺伝子群の抽出と、それら遺伝子発現におけるGAおよびアンセリジオーゲンの関係解明を目指す。本年度では、未知ゲノム植物種であるカニクサのRNAシークエンスから約3万個の転写コンティグを得て、研究基盤の構築が完了した。さらに造精器特異的な遺伝子群の発現パターンは、GAおよびアンセリジオーゲンの処理条件下で良く似ており、両者の密接な関係性が示された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究を始める以前は、コケ植物にはGA分子やGA受容体が存在せず、従ってGA受容システムも存在しないと考えられていた。しかし本研究を通して、GA信号伝達因子であるGAMYB及びそれ以降の信号伝達が存在すること、さらにシダ植物における造精器形成がGA及びアンセリジオーゲンにより高度に制御されていることが示されたことから、植物進化過程でのGAの重要性が示された。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究実績の概要に記した１、２、３について当初予定通り進める。またコケ/シダの次世代シークエンサーで得られた膨大な解読データは、今後の植物進化研究においても大変有益であるため、データベース化による情報公開を進め更なる研究発展のための基盤とする。
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