コナラ属における開芽・展葉制御とその種間・集団間変異の遺伝基盤の解明

樹木の開芽・展葉時期は、個体の生存と成長、種の分布、気候変動などとの関連から、重要な研究対象である。近年モデル樹木のポプラを中心に、春の開芽・展葉を制御する遺伝基盤の理解に大きな進展があった。一方で、樹木の中には春の展葉後に芽を形成し、夏に再び開芽・展葉（二次展葉）を行う種が多く存在するが、そのような二次展葉がどのようにして起こるのかについては不明な点が多い。そこで本研究では、春や夏といった季節の違いによらず休眠した芽が展葉する際に共通して働く制御機構が存在するのか、もしも存在するのであればどのような遺伝子がその制御に関与しているのかとの問いを立て、二次展葉を示すコナラを材料として研究に着手した。申請者らは、コナラの冬の休眠した芽、春の開芽時の芽、夏の休眠した芽からRNAを抽出し、網羅的な遺伝子発現解析を行った。冬の休眠した芽と開芽時の芽の比較、夏の休眠した芽と開芽時の芽の比較から、冬の休眠した芽で発現量が高くなる遺伝子群、夏の休眠した芽で発現量が高くなる遺伝子群をそれぞれ見出した。両者で共通して働く遺伝子を探索するために、冬の休眠した芽で発現量が高くなる遺伝子群と夏の休眠した芽で発現量が高くなる遺伝子群に共通して含まれる遺伝子を探索した結果、両者に含まれる遺伝子が多数存在することがわかった。このことから、季節によらず芽の休眠状態を保つための制御機構が存在する可能性があることが考えられた。

樹木の開芽・展葉時期は、個体の生存と成長、種の分布、気候変動などとの関連から、重要な研究対象である。近年モデル樹木のポプラを中心に、春の開芽・展葉を制御する遺伝基盤の理解に大きな進展があった。一方で、樹木の中には春の展葉後に芽を形成し、夏に再び開芽・展葉（二次展葉）を行う種が多く存在するが、そのような二次展葉がどのようにして起こるのかについては不明な点が多い。そこで本研究では、春や夏といった季節の違いによらず休眠した芽が展葉する際に共通して働く制御機構が存在するのか、もしも存在するのであればどのような遺伝子がその制御に関与しているのかとの問いを立て、二次展葉を示すコナラを材料として研究に着手した。申請者らは、コナラの冬の休眠した芽、春の開芽時の芽、夏の休眠した芽からRNAを抽出し、網羅的な遺伝子発現解析を行った。冬の休眠した芽と開芽時の芽の比較、夏の休眠した芽と開芽時の芽の比較から、冬の休眠した芽で発現量が高くなる遺伝子群、夏の休眠した芽で発現量が高くなる遺伝子群をそれぞれ見出した。両者で共通して働く遺伝子を探索するために、冬の休眠した芽で発現量が高くなる遺伝子群と夏の休眠した芽で発現量が高くなる遺伝子群に共通して含まれる遺伝子を探索した結果、両者に含まれる遺伝子が多数存在することがわかった。このことから、季節によらず芽の休眠状態を保つための制御機構が存在する可能性があることが考えられた。