陸上植物における日長依存的な相転換制御機構とその進化

多くの植物は日長を測ることで季節の変化を認識し、適切な時期に相転換を誘導する。昨年度はゼニゴケがどのように日長を感知するのかに関して基本的な知見を得るべく、生理学実験を中心に行ったところ、明期と暗期の長さの比率が同じ日長条件下では相転換の時期が揃う傾向がみられ、ゼニゴケは明暗比率をもとにして日長を測ることが示唆された。本年度は日長条件を増やし、その再現性を検討した。その結果、広範な日長条件において同じ明暗比率条件下では相転換の時期が揃うことが確認できた一方、４時間周期や48時間周期といった超短周期および超長周期条件下では応答が著しく変化することも明らかにした。一連の生理学実験の結果より、ゼニゴケの日長認識は明期に未知のシグナルが蓄積し暗期に減衰するというモデルにより成り立つと想定し、次にその実体の解明に向けて取り組んだ。被子植物では概日時計による関連遺伝子の発現タイミングの制御が日長認識機構における重要な要素となっている。ゼニゴケの時計変異体を用いて解析を行ったところ、野生型と比較して既知の関連遺伝子の発現タイミングに大きなずれがみられたものの、相転換の時期すなわち日長認識には影響を及ぼさなかったことから、やはりゼニゴケは概日時計に依存しない機構をもつことが示唆された。続いて、日長依存的な相転換の抑制因子であるCDFタンパク質の蓄積の挙動を知ることが日長認識機構の解明の糸口となると考え、解析に向けた条件検討を行った。引き続き、論文投稿に向けて更なるデータの蓄積を進める。

多くの植物は日長を測ることで季節の変化を認識し、適切な時期に相転換を誘導する。昨年度はゼニゴケがどのように日長を感知するのかに関して基本的な知見を得るべく、生理学実験を中心に行ったところ、明期と暗期の長さの比率が同じ日長条件下では相転換の時期が揃う傾向がみられ、ゼニゴケは明暗比率をもとにして日長を測ることが示唆された。本年度は日長条件を増やし、その再現性を検討した。その結果、広範な日長条件において同じ明暗比率条件下では相転換の時期が揃うことが確認できた一方、４時間周期や48時間周期といった超短周期および超長周期条件下では応答が著しく変化することも明らかにした。一連の生理学実験の結果より、ゼニゴケの日長認識は明期に未知のシグナルが蓄積し暗期に減衰するというモデルにより成り立つと想定し、次にその実体の解明に向けて取り組んだ。被子植物では概日時計による関連遺伝子の発現タイミングの制御が日長認識機構における重要な要素となっている。ゼニゴケの時計変異体を用いて解析を行ったところ、野生型と比較して既知の関連遺伝子の発現タイミングに大きなずれがみられたものの、相転換の時期すなわち日長認識には影響を及ぼさなかったことから、やはりゼニゴケは概日時計に依存しない機構をもつことが示唆された。続いて、日長依存的な相転換の抑制因子であるCDFタンパク質の蓄積の挙動を知ることが日長認識機構の解明の糸口となると考え、解析に向けた条件検討を行った。引き続き、論文投稿に向けて更なるデータの蓄積を進める。