無性芽形成を介したゼニゴケの栄養繁殖を制御する仕組みの解析

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葉や根、茎からクローン個体を作る「栄養繁殖」は旺盛な繁殖を可能にする。ゼニゴケの栄養繁殖では、成長の基本となる葉状体の表面に杯状体が形成され、杯状体内に形成される多数の無性芽がそれぞれクローン個体として成長する。無性芽は杯状体の底部に分化する無性芽始原細胞に由来するが、その細胞運命の決定や無性芽数の制御に関する分子レベルでの知見は乏しい。これまでにストリゴラクトン(SL)信号伝達の祖先型であるKL信号伝達系が無性芽形成を促進することを見出しており、KL信号伝達を介して無性芽形成が調節されていると考えた。そこで、本研究では、無性芽形成の初期過程の制御やKL信号伝達による制御を明らかにすることで、栄養繁殖の調節や進化を理解することを目的とする。令和4年度は、以下の2つの解析を行なった。令和3年度と令和4年度の解析結果をまとめ、Current biology誌に論文を発表した。解析3．無性芽形成におけるSMXL標的遺伝子群の機能解析昨年度単離したKL信号伝達の下流で無性芽形成を制御する標的遺伝子群の中から、複数の遺伝子について、発現部位の解析、機能欠損変異体の作出、表現型の観察を行った。これらの解析の結果から無性芽形成への関与が明確な遺伝子選抜し、形態学的及び組織化学的解析とともに遺伝学的解析を行った。解析4．KL信号伝達系による標的遺伝子の制御これまでの解析から明らかになった標的遺伝子の一部について、KL信号伝達遺伝子との多重変異体の作出、変異体での標的遺伝子の過剰発現等を行った。標的遺伝子がKL信号伝達の下流で作用することを明らかに示した。