2018 Fiscal Year Final Research Report
Elucidation of the developmental logics to construct inflorescences and flowers
| Project Area | Multidimensional Exploration of Logics of Plant Development |
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| Project/Area Number |
25113008
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Hirano Hiro-Yuki 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (00192716)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 豊 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (40345872)
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| Research Collaborator |
TANAKA Wakana
YASUI Yukiko
TORIBA Taiyo
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 発生・分化 / メリステム / 花序 / 花 / 小穂 / ブランチ / 遺伝子 / イネ (Oryza sativa) |
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| Outline of Final Research Achievements |
Rice inflorescence has a higher-order complex structures, consisting of main rachis, branches, and spikelets, and floral organs differentiate in the spikelet. These inflorescence parts are formed from distinct types of the meristems, such as inflorescence, branch, spikelet and flower meristems. The objective of this research project is to understand developmental logics that regulate the construction of inflorescences and flowers in relation to meristem function.
We found several new genes involved in inflorescence and flower development. Focusing on these new genes in addition to those already known as homologs, we revealed the developmental mechanisms as follows: ASP1 encoding transcriptional corepressor plays a critical role in stem cell homeostasis and inflorescence development; there YABBY genes, TOB1/2/3, regulate non-autonomously spikelet and branch development; TAB1 encoding WOX transcription factor is essential for axillary meristem development.
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| Free Research Field |
植物発生遺伝学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、独特の形態をもつイネの花序や花を構築する遺伝子を単離し、その機能を解析した結果、その発生メカニズムの理解が大きく進展した。また、この遺伝子の機能をシロイヌナズナと比較することにより、各々の種に独自な機能と共通する機能を明らかにした。したがって、本研究は、イネの発生を理解するのみではなく、被子植物の発生を総合的に理解することや遺伝機能の進化などについて大きな学術的な貢献をしたと考えられる。また、イネは主要な作物の１つであり、この発生の機構解明は形態改変を通したイネの育種や品種改良にも今後発展すると考えられ、応用的にも意義のある研究であった。
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