データ駆動型アプローチによる植物の上下軸形成機構の解明

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K15117
• 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: 木全 祐資 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (10893307)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 細胞極性 / 胚発生 / トランスクリプトーム / ライブイメージング / シロイヌナズナ

研究成果の概要

受精卵の不等分裂は植物の上下軸形成に必須であるが詳細な分子機構は不明である。そこで我々は、分裂後の受精卵を顕微鏡下で単離しRNA-seq解析することに成功した。受精後の転写が異常な変異体でも実施して野生型と比較したところ、変異体では200程度の遺伝子の発現量が低下していることを突き止めた。変異体で発現低下した遺伝子のうち、不等分裂に関わる可能性が高いと考えられるものを選抜し、遺伝子破壊株の表現型を観察したところ、いくつかの欠損株では受精卵の不等分裂が損なわれた。今後はこれらの遺伝子の具体的な機能について、ライブイメージング解析で調べることで、不等分裂の分子機構の解明につながると期待できる。

自由記述の分野

植物発生学

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物の体軸形成過程では、受精後にどのような遺伝子が働いて受精卵を不等分裂させるのかがほとんど不明であった。我々はトランスクリプトーム解析に基づく逆遺伝学的な解析から、植物受精卵の不等分裂を担う実働因子の候補を同定することに成功した。今後、これらの遺伝子の具体的な機能を解明することで、植物全体に共通した形作りの制御機構の理解や、胚発生の人為的な制御も可能になると期待できる。