ポイント
- 植物の発生・形態形成メカニズムがどのように進化してきたかを紹介。
- コケ植物の細胞極性形成や細胞分裂のメカニズム，オーキシン極性輸送の機構について紹介。
- 植物の進化発生学研究のより一層の加速に期待。
概要
北海道大学大学院理学研究院の楢本悟史助教，藤田知道教授らの研究グループは，東北大学大学院生命科学研究科の経塚淳子教授と共同で，植物の進化発生細胞生物学の研究について概説した総説論文を発表しました。
これまで植物の研究においては，維管束植物のシロイヌナズナやイネを用いた研究が中心に行われ，農学，理学分野に大きく貢献してきました。最近では，様々な種でゲノム配列が解読され，維管束植物だけでなく，コケ植物*１などの多様な植物種における遺伝子の機能を比較・解析することが可能となってきています。このような流れの中にある現代の生物学では，生物がいかにして進化してきたのかという問題について，生き物の体をつくる分子（遺伝子やタンパク質）の進化・多様性の問題として理解しようという試みがあります。
植物の進化の過程では，陸上進出や根，種子，花の出現という大きな出来事があり，これらを可能にした分子の進化についての研究が特に重要な課題の一つです。現生のコケ植物は，植物が陸上進出したときの形態に近いと考えられている植物であり，より複雑な形態を持つ維管束植物との比較研究が近年盛んになってきています。
本総説論文では，コケ植物を用いた最新の研究をまとめ，これまでに知られていた植物細胞の機能がどのように進化してきたのかについて考察しています。特に，細胞の極性形成や細胞分裂の機構に関することや，維管束植物の形態形成において重要な役割を果たすオーキシン極性輸送のメカニズムの進化について解説をしています。
本研究成果は，2021年8月30日（月）にThe Plant Cell誌にオンライン掲載されました。
植物の細胞分裂に関わる構造体として，PPB（前期前微小管束）や，フラグモプラスト，中心体様構造が知られている。様々な植物種の細胞分裂様式の比較から，これらの構造体は，植物の進化の過程で，徐々に獲得されたり，消失したりしていることが明らかになってきている。
【論文情報】
論文名：The bryophytes Physcomitrium patens and Marchantia polymorpha as model systems for studying evolutionary cell and developmental biology in plants（植物の進化発生細胞生物学研究の最前線：ヒメツリガネゴケとゼニゴケを用いた研究）
著者名：楢本悟史1，秦 有輝2，藤田知道1，経塚淳子2（1北海道大学大学院理学研究院，2東北大学大学院生命科学研究科）
雑誌名 The Plant Cell
【問い合わせ先】
（研究に関すること）
東北大学大学院生命科学研究科
教授 経塚 淳子 （きょうづか じゅんこ）
電話番号：022-217-6226
Eメール：junko.kyozuka.e4(at)tohoku.ac.jp
(報道に関すること)
東北大学大学院生命科学研究科広報室
電話番号：022-217-6193
Eメール：lifsci-pr(at)grp.tohoku.ac.jp
東北大学は持続可能な開発目標（SDGs）を支援しています