生物学
2023.01.25
水陆両生植物の気孔の謎 - 水没しても生き延びる仕組みを解明!
国立大学法人東海国立大学機構 黑料网の鳥居啓子主任研究者?客員教授、京都産業大学の池松朱夏博士研究員、木村成介教授らの共同研究グループは、水陆両生植物Rorippa aquatica(ロリッパ?アクアティカ)を用いて、植物ホルモン?エチレンの働きにより、水没という环境変化が机敏に感知され、叶の気孔の形成にかかわる遗伝子の発现が抑制されるという「気中叶から水中叶への运命転换の仕组み」を突き止めました。
本研究成果は、植物に備わっている能力を用いることにより、環境変動下でも継続的に生産が可能な農業の実現につながることが期待されます。Cell プレス社が発行する国際学術雑誌Current Biology(2023年1月25日付(日本時間) )に掲載されました。
? 水陆両生植物Rorippa aquaticaは、水没により逃げ场を失った植物ホルモン「エチレン」が体内に蓄积されることで环境の変化を机敏に感知することがわかった。
?生理学的解析および次世代シークエンサーを使った遗伝子発现解析により、水没时の非常に迅速な「気中叶から水中叶への运命転换の仕组み」を解明した。特に、Rorippa aquaticaでは水中生活につながる进化の过程において、陆上で生育する植物が持つエチレン応答経路や光応答経路がつなぎかわり、水没时に叶の表皮の気孔の形成に関わる遗伝子の発现を抑制する仕组みを获得したことを明らかにした。
? 植物に備わっている環境の変化に機敏に応答する仕組みを知ることは、気候変動から植物を護る方法や、環境が変化しても生産性が落ちない農作物の実現を考えるうえで有用な手がかりになる。
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论文タイトル
Rewiring of hormone and light response pathways underlies the inhibition of stomatal development in an amphibious plant Rorippa aquatica underwater
(水陆両生植物Rorippa aquaticaの水没に応答した気孔分化抑制のメカニズムは、陆生祖先种の植物ホルモン応答経路と光応答経路を再配线(つなぎかえ)することで获得された)
掲载誌
国际学术誌 Current Biology (Impact Factor: 10.834)
掲载日时
2023年1月25日(水)午前 1:00(日本時間)
着者
(1筆頭着者、2責任着者)
1Shuka Ikematsu, Tatsushi Umase, Mako Shiozaki, Sodai Nakayama, Fuko Noguchi, Tomoaki Sakamoto, Hongwei Hou, Gholamreza Gohari, 2Seisuke Kimura, 2Keiko U. Torii
DOI
10.1016/j.cub.2022.12.064.
URL
【研究代表者】
トランスフォーマティブ生命分子研究所 鳥居 啓子 主任研究者/客員教授