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被子植物において葉の獲得を可能にした分子基盤の解明

阐明被子植物获得叶子的分子基础

基本信息

批准号：
20KK0340
负责人：
中山北斗
金额：
$ 8.07万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021 至 2023
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究計画は、陸上植物において葉の獲得を可能にした分子機構を世界に先駆けて明らかにしようとする基研究を、渡航先のUniversity of California, Davisでさらに発展させるものである。応募者は、これまでその詳細が全くの謎であった葉の獲得を可能にした分子機構を、進化学的観点から複数の植物群を選択し、分子生物学的手法、インフォマティクスなどを駆使して、この課題の理解を進める計画である。これまでの解析で、現存する被子植物の系統樹上で最基部に位置し、単葉を形成するアンボレラ(Amborella　trichopoda)とシロイヌナズナ(Arabidopsis　thaliana)の葉原基からのRNA-seqデータをを比較し、これら2種の葉原基の遺伝子発現プロファイルは、系統的に離れた2種であっても、その基本的な部分に関しては類似していることが示唆された。そこで2022年度は、その発生プログラムが陸上植物の系統樹上でどこまで遡ることができるかを検討した。具体的には、Phylostratigraphic　analysisという方法で、葉の発生に関わる遺伝子群の獲得時期を推定した。これにより、アンボレラやシロイヌナズナが含まれる被子植物の葉の発生に関わる遺伝子群は、陸上植物の基部系統の時点でその多くが獲得されていることが示唆された。また、被子植物以外にも、コケ植物や、小葉類、裸子植物などに見られる側生葉状器官についても同様の解析を行ない、それぞれの系統における葉の獲得とその進化過程についても新たな知見を得るべく解析を進めた。以上の解析は、University of California, Davis のNeelima Sinha教授との議論のもと進められた。

This research project is based on the basic research of terrestrial plants, molecular structure of terrestrial plants and molecular structure of the world, University of California, Davisでさらに発 Showさせるものである. Recruiter's details, details of the whole puzzle, leaf acquisition, molecular mechanism, and evolutionary insights. Object group selection, molecular biology techniques, インフォマティクスどを駆使して, understanding of the project and planning and planning. Analysis of the root of the angiosperms, the position of the base of the phylogenetic tree of existing angiosperms, and the formation of simple leaves (Am borella trichopoda) Arabidopsis thalia na)のleaf primordium RNA-seqデータををComparisonし、これら2 kinds of leaf primordiumの缝子発appearsプロファイルは, system of に里れた2 kinds of であっても, そのbasic part of the に关しては is similar to していることが时攆された.そこで2022年は、その発生プログラムが Terrestrial plant system tree on the tree でどこまで遡ることができるかを検した. Specific methods, Phylostratigraphic analysis and methods, leaves and branches, and presumption of acquisition period.これにより、アンボレラやシロイヌナズナがcontaining まれるAngiosperm の叶の発生に关わる remain伝子群は、The base system of terrestrial plants is obtained at the same time as the base system of terrestrial plants. Analysis of また, にも other than angiosperms, コケplants や, small leaves, gymnosperms などに见られるlateral leaf-like organs についても同様のを行ない, それぞれのsystem における叶のget とそのevolution process についても新たな知见をget るべくanalytic を进めた. The above analysis is based on a discussion by Professor Neelima Sinha from the University of California, Davis.