2017 Fiscal Year Annual Research Report
Evolutionary and molecuar genetic studies to logics in plant development
| Project Area | Multidimensional Exploration of Logics of Plant Development |
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| Project/Area Number |
25113009
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
河内 孝之 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (40202056)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶋村 正樹 広島大学, 理学研究科, 准教授 (00432708)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | ゼニゴケ / オーキシン / 有性生殖 / 陸上植物進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
陸上植物進化の基部に位置する苔類ゼニゴケをモデルとして、植物の進化軸を取り入れて植物発生の制御ロジックを抽出することを目的とした。
ゼニゴケ有性生殖プログラム誘導のマスター制御因子として同定したBONOBOに関する研究成果を公表した。配偶体世代が優占的なゼニゴケでは転写因子BONOBOが発現することで、葉状体を作る栄養成長プログラムから造卵器や造精器を作る有性生殖プログラムに切り替わることを見出した。この遺伝子の進化的保存性を被子植物シロイヌナズナで解析したところ、オルソログ遺伝子が花粉の雄原細胞の分化に必須な遺伝子であることがわかった。すなわち、この遺伝子は陸上植物進化を通じて生殖細胞系列の決定に関与する機能を有すると考えられる。また、有性生殖開始について、フィトクロムを介する光質制御とGI/FKF-CDF制御系を介する日長制御系の解析を進め、両者がBONOBO遺伝子の上流に位置することを見出した。この他に、オーキシンと３次元的成長制御、光と細胞分裂・細胞周期制御、光と切断片からの再分化、リン酸化プロテオームやメタボロミスによる光合成シグナリング、ジテルペンシグナリングなどの解析から植物の発生制御の知見を得た。
ゼニゴケ研究基盤の確立については、ゼニゴケのゲノム解読とその解析を国内外のコミュニティの共同研究として公表した。また、先進ゲノム支援プログラムの協力により、遺伝子発現情報を含むゲノムデータベースMarpolBase（http://Marchatia.info）を公開した。この他に、機能解析のために簡便かつ迅速なゲノム編集を可能にするベクターを整備し、大きなDNA領域欠失や誘導欠失可能な相補コンストラクトを用いた条件的変異解析などの系を確立した。また、雌雄の近交系、生活環を通じた閉鎖環境での培養系、系統の凍結保存といった研究基盤も整備した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(20 results)
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[Journal Article] Early evolution of the land plant circadian clock2017
Author(s)
Linde Anna-Malin、Eklund D. Magnus、Kubota Akane、Pederson Eric R. A.、Holm Karl、Gyllenstrand Niclas、Nishihama Ryuichi、Cronberg Nils、Muranaka Tomoaki、Oyama Tokitaka、Kohchi Takayuki、Lagercrantz Ulf
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Journal Title
New Phytologist
Volume: 216
Pages: 576～590
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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