無性芽形成を介したゼニゴケの栄養繁殖を制御する仕組みの解析

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K15116
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 小松 愛乃 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (70824837)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 栄養繁殖 / ゼニゴケ / 植物ホルモン / KL信号伝達

研究成果の概要

多くの植物は種子で増えるだけではなく、体の一部からクローンを作る「栄養繁殖」でも旺盛に増殖する。本研究では、ゼニゴケの栄養繁殖をモデルに、ゼ無性芽と呼ばれるクローンの形成が遺伝的に決定される分子機構の解析を行い、植物ホルモンKAI2-ligand (KL) が無性芽形成ホルモンであることを発見した。また、環境情報に合わせてKL信号のオン/オフをコントロールすることにより栄養繁殖の程度が調節されていることを明らかにした。K L信号伝達誘導系を確立、利用することでK L信号伝達の下流で無性芽形成を制御する遺伝子群を特定に成功した。

自由記述の分野

植物発生

研究成果の学術的意義や社会的意義

栄養繁殖は植物の生存戦略上非常に重要であり、作物栽培においても重要性質であるが、栄養繁殖の程度を調節する分子機構については知見が乏しい。本研究の成果は、陸上植物で保存されているKLを受容し信号を流す信号伝達機構が栄養繁殖の調節に寄与することを明らかにしたものであり、栄養繁殖の調節機構の起源や進化の解明につながると期待される。また、K L信号伝達の下流で機能する遺伝子群を明らかにしたことで、KL信号伝達の下流制御機構の解析が可能となった。未解明な部分の多いKL信号伝達の下流制御機構について解明の足がかりとなり得る。