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研究分野

生態発生適応科学専攻 :
生態ダイナミクス講座

研究

共生ゲノミクス 分野

共生ゲノミクス 分野

 ゲノムという概念の提唱者である木原均先生の「生物の歴史は染色体に刻まれている」というの言葉を現代的にとらえ、ゲノム情報に刻まれた生物の歴史を紐解くことを目指して研究を進めております。分野名の「共生」が示す研究対象は、狭義の「相利共生」の視点での、根粒菌、菌根菌、植物内生菌(エンドファイト)などの植物と微生物との相互作用とともに、広義の「自然共生」の視点での、環境適応機構や環境因子と遺伝子因子の交互作用の解析等の環境と生物との相互作用を含んでいます。環境を含めた生物のつながりの一端を集団ゲノミクスや比較ゲノミクスの手法を用いて解明することを目指します。

特色・実績

 研究分野の特色の一つは研究リソースの整備から、それを応用した研究までを展開している点にあります。
 研究リソースの整備ではNBRP (ナショナルバイオリソースプロジェクト)のミヤコグサ・ダイズの分担機関としてマメ科植物の研究に有用な情報リソースの提供を行っています。
 植物-微生物の共生の分野では、宿主植物による共生微生物の制御機構に興味を持ち、ミヤコグサ系統間の微生物相互作用の表現型の差に着目した集団ゲノミクス解析や宿主植物が内生菌や土壌微生物の菌叢に与える影響についてメタゲノム解析やネットワーク解析の手法を用いてアプローチしています。
 環境との共生の分野では、NBRPリソースである日本各地で採取したミヤコグサの集団のゲノム解析と、東北大学の圃場での栽培実験により、ミヤコグサが日本全土に分布域を広げた過程や、北日本地域への適応には、越冬性と開花調節に関わる遺伝子が鍵になったことを明らかにしました。現在、同定した遺伝子の機能解析を進めるとともに、ミヤコグサの集団や、ダイズのコレクションを用いた集団ゲノミクスの手法で、環境因子と遺伝子因子の交互作用の分子メカニズムの解析を行っています。
 これらの研究により、生物間および生物と環境のつながりという意味での共生をキーワードとして、気候変動時代における持続可能な農業の展開に貢献できればと考えております。

教員紹介

教授 佐藤 修正
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  • 植物のゲノム構造解析および比較ゲノム解析
  • 自然変異集団を用いた環境適応機構の解明
  • 根粒菌の比較ゲノム解析
准教授 三井 久幸
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  • 細菌(アルファプロテオバクテリア)の環境適応機構
  • 根粒菌とマメ科植物との相互作用