.png)
研究概要
茎が横方向に伸びるしくみ
地下茎を成長させる植物では，新しい腋芽が枝分かれをする際に、地上へと成長するのか地下茎として成長するのかが選択されます。私たちは、腋芽が地下茎となるのか地上茎となるのかという運命を決めるメカニズムの解明をめざしています。
私たちは，地下茎を成長させるイネ野生種Oryza longistaminata (O. longistaminata)の形態や成長を詳細に観察し、腋芽の成長のその腋芽が地上茎になるのか地下茎になるのかの違いが腋芽形成の初期に現れることを見出だしました (右図)。腋芽の初期成長の違いをもたらす分子メカニズムの理解するために、 腋芽初期形成の違いを遺伝子発現解析から解明しようとしています。
私たちヒトなどの動物と同様に、植物でも幼若期 (Juvenile stage)と成熟期 (Adult stage)では形態が異なります。私たちは、O. longistaminataでは地上部の成長ステージにはかかわらず地下茎の成長ステージは幼若期にとどまっており、地上茎では花が咲いても地下茎は栄養成長を続けることを明らかにしました (右図)。すなわち、地下茎と地上茎では幼若期と成熟期の進行が独立に制御されているのです。そこで、幼若期を維持することが地下茎として成長するための必要な要因でないかと考え、その仮説を証明するために幼若期-成熟期の制御に関わる遺伝子やmicroRNAに注目して解析を進めています。
また、地下茎の形態は地中を成長するのに適するように進化したものですが、その特有の形態を作りあげる遺伝子メカニズムの解明に向けた研究を進めています。私たちは、特に、地下茎上につくられる葉（鱗片葉）に注目しています。鱗片葉は葉身部分がなく、葉鞘部分のみからできており (左図)、これが内側に巻くことにより先端が鋭利になり、地中をものともせずに進んでいきます。私たちは、BOPが葉鞘形成のマスター遺伝子であることを見出しており、したがって、BOPの働きが鱗片葉の形成に重要であると予想しています。そこで、地下茎におけるBOPの発現や機能に注目した研究を進めています。