Studies on the developmental mechanism and evolutionary basis of a novel plant meristematic tissue for vegetative propagation

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本研究では、水陸両生植物のRorippa aquaticaで発見された、栄養繁殖に関わる新奇器官「再生繁殖芽」の発生メカニズ ムや進化的背景の分子基盤を明らかにすることを目的として研究を進めている。令和4年度においては、以下の2項目の研究を進めた。(1) 「再生繁殖芽の休眠打破のメカニズムの解明」：再生繁殖芽は、茎生葉が脱離して水がある環境におかれると、休眠が打破されて急速に成長が再開する。この休眠が打破されるメカニズムを明らかにするため、経時的なトランスクリプトーム解析を行った。脱離後、水分がある状況(休眠が打破される)と、水分がない状況(休眠が打破されない)の遺伝子発現を経時的比較したところ、アブシシン酸関係の遺伝子群が関与していることが示唆された。そこで、再生繁殖芽をアブシシン酸で処理したところ、成長を阻害することができた。以上の結果は、アブシシン酸が再生繁殖芽を休眠状態にしており、茎生葉が脱離して水分がある状況におかれるとアブシシン酸レベルが減少することで休眠が打破させることを示唆している。また、茎生葉が花茎から脱離しないかぎり、水で処理しても成長が再開することはないため、傷（脱離）が成長を誘導していると考えらえる。実際遺伝子発現解析から、脱理後に傷応答関係の遺伝子群の発現が上昇していることがわかった。(2) 植物における再生繁殖芽の存在の普遍性の調査：イギリスとの共同研究により、再生繁殖芽が他の植物に存在するかを調べるため、幅広くアブラナ科植物を調査した。しかしながら、再生繁殖芽に相当する器官はRorippa aquatica以外では観察されなかった。　現在、さらに探索しているところであるが、以上の結果は、再生繁殖芽が珍しいものであることを示唆しており興味深い。