2014 Fiscal Year Annual Research Report
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14J08122
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
古賀 皓之 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 異形葉性 / ミズハコベ / アワゴケ / 水草 / 水中葉 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、水草と呼ばれる一部の被子植物がもつ、水中生活に適応した異形葉（水中葉）の獲得機構を明らかにすることを目的とし、そのための新規モデルとして、アワゴケ属 （Callitriche）の植物を用いて実験を行なった。アワゴケ属植物は、分子発生学的な研究対象としての実績が全くなかった。そのため本年度は、本属植物を異形葉性機構の研究材料として、分子発生学および遺伝学的実験に用いるにあたり、必須となる基盤的な情報の収集を主目的として実験を行った。
その結果、実験材料としてミズハコベ C. palustrisおよびアワゴケ C. japonica の実験室内育成系を立ち上げることに成功した。両者とも人工気象器の中でよく育成し、自家受粉より種子を付けることを確認した。形態的にも、ミズハコベは水中育成時に顕著な異形葉を形成するのに対し、アワゴケの葉はほとんど変化しないことを確認した。今後、両者の水中環境への反応性を分子的に比較することで、異形葉形成に関わる経路の特定が期待できる。ミズハコベについては、形質転換を行うにあたり重要な技術である、非幹細胞系組織からの茎頂組織の再生誘導系も確立した。さらに、次世代シーケンサーを用いてRNAseqを行ない、ミズハコベの網羅的遺伝子情報を得ることができた。
本年度の成果でアワゴケ属植物の実験室内育成条件や遺伝子情報が明らかになった。これらの情報をもとに、本属において異形葉形成にかわる分子的なメカニズムを特定していくとともに、その進化を明らかにする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の目的は、アワゴケ属の植物を分子発生学的実験に供する材料とするための、基礎的な知見を集めることであった。本属植物は過去、実験室内における長期育成の報告はなく、この植物を管理された環境下で育成できるかどうかが本研究の鍵であったが、ミズハコベおよびアワゴケを用いることで実験室内での継代まで可能なことがわかった。そして特に顕著な異形葉性を示すミズハコベの系を用いて、再生系の確立、およびトランスクリプトームの情報を得ることができたので、本年度の目的は概ね達成できたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ミズハコベの異形葉形成に関わる遺伝子群を特定すべく、発生中の水中葉、水上葉において比較トランスクリプトーム解析を行なう。同様に、異形葉を形成しないアワゴケについてもトランスクリプトーム解析を行ない、変化する遺伝子群をミズハコベと比較する。また、解析によって得られた遺伝子群について、機能解析を行なうべく、形質転換の実験系の確立を目指す。さらに、順遺伝学的に異形葉形成に関わる遺伝子を特定すべく、継代して遺伝的に均質化されたと考えられる種子を用いて、異形葉形成に関わる変異体の作出を試みる。
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Research Products
(2 results)
