外珠皮・内乳の祖先器官推定に基づく被子植物の起源に関する研究

基于外胚乳等祖先器官推测的被子植物起源研究

• 批准号: 01J06240
• 负责人: 山田 敏弘
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J06240/
• 关键词: 原始的被子植物; 外珠皮; 心皮; YABBY gene family; 珠孔-へそ複合体; ANITA; origin of angiosperms; outer integument; ovule; seed; carpel; YABBY; INO; FIL

原始的被子植物アウストロバイレヤ目の胚珠・種子発生過程を観察した.その結果,本目においては幌型(左右対称)の外珠皮からコップ型(放射相称)の外珠皮が派生的に生じたことが明らかとなった.さらには,幌型の外珠皮を持っ胚珠からは珠孔-へそ複合体を持つ種子が,コップ型の外珠皮を持つ胚珠からは珠孔とへそが外種皮によって隔てられた種子が生じることが示され,これまでに知られている最古の被子植物化石は珠孔-へそ複合体を持つことから,幌型の外珠皮が原始的である可能性が示唆された.さらに被子植物の代表的な共有派生形質の1つである心皮の進化過程について検討した.心皮の形質状態の中では,袋状が原始的であると考えられているため,袋状心皮の形態形成を詳細に観察することは,心皮の進化過程を考える上で重要な意味を持つ.これまでの形態学的研究により,袋状の心皮形成は,心皮原基の花序軸に面した部分が貫入することで形成されると考えられてが,この貫入する部分に,向軸・背軸両側の組織が含まれるのか,向軸側組織のみなのかは明らかになっていなかった.そこで,原始的被子植物アンボレラからYABBY2相同遺伝子を単離し(AmbF1),その発現をin situハイブリダイゼーション法で観察することでこの問題の解決を試みた.その結果,AmbF1の発現は心皮,雄蕊,花被片,葉原基の向軸側で観察された.シロイヌナズナ・タバコにおいてYABBY遺伝子は側生器官の背軸側で発現していることが知られているが,アンボレラでの結果は,向軸-背軸に沿った発現をするものの,これと正反対であった.また心皮原基におけるAmbF1の発現に基づけば背軸・向軸組織の区別が可能で,貫入する部分が向軸側の組織のみであり,背軸側の組織を全く含まない事が示唆された.この結果は袋状心皮が,二つ折れ状態を経ないで生じた可能性を示唆している.

Primitive angiosperms ア ウ ス ト ロ バ イ レ ヤ mesh の ovule 発 birth process, seed を 観 examine し た. そ の as a result, this item に お い て は reel type (or so) seaborne の outer integument か ら コ ッ プ type (radiation) match の outer integument が derived に raw じ た こ と が Ming ら か と な っ た. さ ら に は, reel type の outer integument を hold っ ovule か ら は micropyle - へ そ complex を Type a つ seed が コ ッ プ の outer integument を hold つ ovule か ら は micropyle と へ そ が testa に よ っ て every て ら れ た seed が raw じ る こ と が shown さ れ, こ れ ま で に know ら れ て い る most の angiosperms fossils は micropyle - へ そ complex を hold つ こ と か ら, reel type の outer integument が primitive で あ が る possibility in stopping さ れ た. さ ら に angiosperms The な represented by な has a common derived form and texture of な 1 である である pericardium <s:1> evolutionary process に な て検 て検 discuss た た. Carpel の character state の で は, pouch が primitive で あ る と exam え ら れ て い る た め, pouch carpel の morphogenetic を detailed に 観 examine す る こ と は, carpel の evolution を exam え る で important な mean を つ. こ れ ま で の morphology research に よ り, pouch の carpel formation は, carpel primordia の inflorescence axis に surface し た part が penetration す る こ と で form さ れ る と exam え ら れ て が, こ の penetration す に る part, to the shaft, shaft struck back side の organization が containing ま れ る の か, organization to shaft side の み な の か は Ming ら か に な っ て い な か っ た. そ こ で, primitive angiosperms ア ン ボ レ ラ か ら YABBY2 same heritage 伝 son を 単 from し (AmbF1), そ の 発 を now in Situ ハ イ ブ リ ダ イ ゼ ー シ ョ ン method で す was 観 る こ と で こ の の solve を try み た. そ の results, AmbF1 の 発 now は carpel, stamens, tepals, leaf primordium の to shaft side で 観 examine さ れ た. シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ · タ バ コ に お い て YABBY posthumous son 伝 は lateral organ の back shaft side で 発 now し て い る こ と が know ら れ て い る が, ア ン ボ レ ラ で の results は に - back to the shaft axis along the っ た 発 now を す る も の の, こ れ と positive and negative moral で あ っ た. ま た carpel primordia に お け る AmbF1 の 発 now に base づ け ば の difference back to the shaft axis, organization may が で, penetration す る part が の organization to shaft side の み で あ り, back axle side の organization を く all contain ま な が い things in business さ れ た. こ の results は pouch carpel が, 2 つ folded れ state を 経 な い で raw じ を た possibility in stopping し て い る.

项目成果

YAMADA T, R IMAICHI, M KATO: "The outer integument and funicular outgrowth complex in the ovule of Magnolia grandiflora(Magnoliaceae)"J Plant Res. (in press).

YAMADA T，R IMAICHI，M KATO：“广玉兰（木兰科）胚珠中的外珠被和索状生长复合体”J Plant Res。

YAMADA T, M KATO: "Regnellites nagashimae gen. et sp. nov., the oldest macrofossil of Marsileaceae, from the Upper Jurassic to Lower Cretaceous of Western Japan"Int J Plant Sci. 163(5). 715-723 (2002)

YAMADA T，M KATO：“Regnellites nagashimae gen. et sp. nov.，马西里科最古老的大型化石，从日本西部的上侏罗统到下白垩统”Int J Plant Sci。

T.Yamada, M.Ito, M.Kato: "Expression pattern of INNER NO OUTER homologue in Nymphaea (Waterlily family, Nymphaeaceae)"Development Genes and Evolution. 213. 510-513 (2003)

T.Yamada、M.Ito、M.Kato：“睡莲（睡莲科，睡莲科）INNER NO OUTER 同源物的表达模式”发育基因和进化。

T.Yamada, R.Imaichi, M.Kato: "The outer integument and funicular outgrowth in the ovule of Magnolia grandiflora (Magnoliaceae)"Journal of Plant Research. 116. 189-198 (2003)

T.Yamada、R.Imaichi、M.Kato：“广玉兰（木兰科）胚珠的外珠被和索状生长”植物研究杂志。

T.Yamada, R.Imaichi, N.Prakash, M.Kato: "Developmental morphology of ovules and seeds of Austrobaileyales"Australian Journal of Botany. 51. 555-564 (2003)

T.Yamada、R.Imaichi、N.Prakash、M.Kato：“Austrobaileyales 胚珠和种子的发育形态”澳大利亚植物学杂志。