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2023 年度 研究成果報告書

虫こぶを用いた植物ソース器官からシンク器官への転換機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 21K06234
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44030:植物分子および生理科学関連
研究機関京都府立大学

研究代表者

武田 征士  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (90508053)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード虫こぶ / ヨモギ / タマバエ / 維管束 / X線マイクロCT
研究成果の概要

本研究では、ヨモギ虫こぶの形態解析、器官形成遺伝子のクローニング、形成昆虫の系統解析を行った。葉と茎に作られる虫こぶについて、組織切片とリグニン染色、及びX線マイクロCTイメージングを行い、虫こぶとホスト植物維管束のつながりと、虫こぶ内の空間的な維管束パターンを明らかにした。虫こぶRNA-sequencingで得られた配列情報を元に、器官形成に関わる5遺伝子をクローニングした。虫こぶより羽化したタマバエについてミトコンドリアCOI配列シーケンスによる系統解析を行い、虫こぶごとに違う種のタマバエであることを示した。虫こぶの腺毛に抗酸化作用があることを示した。

自由記述の分野

植物生理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

虫こぶは、虫こぶ形成昆虫が植物に作る特殊な組織で、昆虫が植物の発生システムをうまく利用して、住まいと食料源を兼ねた構造になっている。ヨモギには複数の異なる虫こぶができることから、同一ホスト植物内での虫こぶの多様性・共通基盤が解明できる。また、多くの虫こぶは木本植物に作られることから、ヨモギは草本植物のモデル系として適している。本研究により、虫こぶによって異なる維管束パターンがあること、近縁別種のタマバエが全く異なる虫こぶ形態を作っていることが分かり、昆虫の能力の奥深さを改めて示した。また、ヨモギ虫こぶに抗酸化作用があることが分かり、物質生産の場としても有効であることが示唆される。

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公開日: 2025-01-30  

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