アスパラガス属植物における擬葉の発生および多様化機構の解明による擬葉進化の考察

通过阐明芦笋属植物假叶的产生和多样化机制来思考假叶的进化

• 批准号: 09J09716
• 负责人: 中山 北斗
• 金额: $ 0.9万
• 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: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J09716/
• 关键词: アスパラガス; 擬葉(仮葉枝); 進化

アスパラガス属植物は本来、側枝が発生する葉腋の位置に、擬葉(仮葉枝)と呼ばれる葉状器官を形成する。この特異なシュート構造である擬葉の発生、およびその多様化機構の理解を目的として研究を行った。擬葉の基本的な発生を理解するために、Asparagus asparagoidesを、属内の擬葉形態の多様化を理解するために擬葉の形態が棒状のA.officinalisを解析に選んだ。これら2種を比較解析することにより、上記の問題解決に挑んだ。樹脂切片および電子顕微鏡を用いた形態観察により、A.asparagoidesの葉状の擬葉では解剖学的に背腹性を有していること、A.officinalisの棒状の擬葉では、背腹性を有していないことを明らかにした。さらに、これら2種のシュートおよび葉の形態形成に関わる遺伝子群の発現解析を行った結果、両種の擬葉において、葉の形態形成に関わる遺伝子群が発現しており、擬葉の形態が棒状のA.officinalisでは、葉の平面成長に必要な向背軸の確立に欠損があることを明らかにした。また、発現解析の過程で、葉において発現している遺伝子全てが擬葉において発現しているわけではないこともわかった。なお、発現解析に用いたAaDLに関するデータの一部は、「遺伝子の進化が生む新しい植物の形」としてJT生命誌研究館の季刊誌である生命誌に掲載された。また、これまでの結果を京都産業大学で行われたセミナーに招待され、口頭で発表した。さらに今年度は、これらの仮説を検証するための形質転換系の構築に務めた。

芦笋植物自然形成一个叶状器官，称为伪色（例如叶片分支），在侧枝发生的轴突上。进行研究的目的是了解这种独特的射击结构，伪叶及其多元化机制的发展。为了了解伪洛的基本发展，选择了芦笋芦笋进行分析，并且选择了带有杆状伪洛洛杆形态的A. officinalis，以理解属内伪形态的多样化。通过比较分析这两种类型，我们试图解决上述问题。使用树脂切片和电子显微镜的形态学观察表明，芦笋的叶状伪长在解剖学上是背室的，并且A. officinalis的杆状假胞菌不是背室。此外，我们对这两个物种的芽和叶片形态发生进行了表达分析，并揭示了参与叶片形态发生的基因在两种伪洛洛斯物种中都表达，并且具有杆状形态的A. officinalis在建立Abdoxal方面具有有缺陷的Abdoxal，这是叶片平面生长所必需的。此外，在表达分析期间，还发现并非所有在叶片中表达的基因都在模拟叶片中表达。此外，在JT Life Journal研究所的季度杂志上发表了一些有关AADL的数据，作为“ Gene Evolution产生的新植物形式”。他还被邀请参加在京都桑戈大学举行的研讨会，并介绍他的口头效果。此外，今年我们负责构建转换系统来检验这些假设。

项目成果

東京大学大学院理学系研究科プレスリリース

东京大学研究生院科学研究科的新闻稿

Expression patterns of AaDL, a CRABS CLAW ortholog in Asparagus asparagoides (asparagaceao), demonstrate a stepwise evolutlon of CRC/DL subfamily of YABBY genes

AaDL 是芦笋 (asparagaceao) 中 CRABS CLAW 直系同源物，其表达模式表明 YABBY 基因 CRC/DL 亚家族的逐步进化

• 发表时间: 2010
• 期刊: American Journal of Botany 97
• 作者: Goroh Horiguchi;Hokuto Nakayama;Taku Demura;Hiroo Fukuda;Hirokazu Tsukaya.;Hokuto Nakayama
• 通讯作者: Hokuto Nakayama

非モデル植物アスパラガスを用いた、葉のような茎、「擬葉」の進化発生学

使用非模型植物芦笋进行叶状茎“假叶”的进化胚胎学

• 发表时间: 2011
• 作者: Goroh Horiguchi;Hokuto Nakayama;Taku Demura;Hiroo Fukuda;Hirokazu Tsukaya.;Hokuto Nakayama;中山北斗
• 通讯作者: 中山北斗

Asparagus属植物における多様化した擬葉を用いた進化発生学的研究

使用芦笋属植物多样化假叶的进化和胚胎学研究

• 发表时间: 2010
• 作者: Goroh Horiguchi;Hokuto Nakayama;Taku Demura;Hiroo Fukuda;Hirokazu Tsukaya.;Hokuto Nakayama;中山北斗;中山北斗
• 通讯作者: 中山北斗

アスパラガス属植物における擬葉に関する進化発生学的研究

芦笋植物假叶的进化和胚胎学研究

• 发表时间: 2010
• 作者: Goroh Horiguchi;Hokuto Nakayama;Taku Demura;Hiroo Fukuda;Hirokazu Tsukaya.;Hokuto Nakayama;中山北斗;中山北斗;中山北斗
• 通讯作者: 中山北斗