カワゴケソウ科における単子葉性の平行進化：「進化しやすい形質」への転換機構の解明

Prunidae 科单子叶植物的平行进化：阐明转化为“可进化性状”的机制

基本信息

批准号：
22K06361
负责人：
厚井聡
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

被子植物は、胚発生により2枚の子葉が生じ、その間に幼芽（茎頂分裂組織）が形成される。しかし、水生被子植物のカワゴケソウ科では、幼芽が形成されず、子葉が2枚から1枚になる進化（単子葉化）が繰り返し起こっている。本研究は、幼芽の消失と単子葉化の関連を解析することで、形質の進化的な「変わりやすさ」に対する発生拘束の役割を検証することを目的としている。令和4年度はカワゴロモ属の双子葉種と単子葉種の胚発生を近縁種間で比較した。その結果、単子葉化に関与した細胞分裂パターンの変更点を明らかにできた。今後、この胚発生における進化的変更点が単子葉化に共通して起こったのかを検証することで、繰り返し起こった単子葉化には単一のメカニズムが関与したのか、別々のメカニズムが関与したのかを明らかにする。カワゴケソウ科の基部系統であるトリスティカ亜科の一部の種でも、カワゴロモ属と同様に幼芽の消失が起こっていることを明らかにした。この発見は、幼芽の消失がカワゴケソウ科で少なくとも2回独立に起こったことを示しており、胚発生自体が進化しやすくなっていることを示唆している。今後、幼芽の消失が起こったトリスティカ亜科の系統で単子葉化が起こったかどうか調べる。遺伝子解析に必要なサンプルを実験室で供給可能とするために、カワゴケソウ科の栽培条件を検討し、トリスティカ亜科の一部の種で長期間栽培することに成功した。本条件をカワゴケソウ亜科に属する単子葉種にも適用して栽培を試みる。

由于胚胎发育引起的血管产生了两个子叶，在此期间，形成了年轻的芽（顶部分生组织）。然而，在水生被子植物家族中，年轻的芽不会形成，并且反复发生（单子叶衍射），其中两个或更多的子叶不形成。这项研究旨在通过分析幼虫的消失与单子叶植物化之间的关联来研究发展限制对性状进化“易于变化”的作用。在2022年，比较了与密切相关的物种之间的双子叶基物种和单子叶植物的胚胎发生。结果，揭示了涉及单核叶片的细胞分裂模式的变化。将来，我们将研究胚胎发育的进化变化是否与单卵植物相同，并且我们将阐明是否涉及一种机制，还是涉及重复的单子叶植物中的单独机制。据透露，Tristica亚家族中的某些物种是大豆家庭的基础谱系，也看到了年轻芽的消失，类似于Kogoromo属。这一发现表明，幼虫的消失至少在Frogliaceae家族中独立发生了两次，这表明胚胎发育本身更有可能发展。从现在开始，我们将调查在三西科群岛中是否发生了单核基化，那里发生了年轻芽的消失。为了使实验室中提供遗传分析所需的样本，我们研究了鳄鱼家族的培养条件，并在很长一段时间内成功地在Tristica亚家族的某些物种中培养了它们。这些疾病也适用于属于鳄鱼鳄鱼亚家族亚科的单子叶植物，并尝试了培养。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

大阪公立大学理学研究科・生物学専攻植物進化適応学研究室（植物園）

大阪公立大学理学研究科生物系植物进化适应实验室（植物园）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Endemism and evolution of Podostemaceae in Phou Khao Khouay National Park, Lao PDR

老挝 Phou Khao Khouay 国家公园中的 Podostemaceae 的特有现象和进化

DOI：
10.20531/tfb.2022.50.2.13
发表时间：
2022
期刊：
Thai Forest Bulletin (Botany)
影响因子：
0
作者：
Koi Satoshi、Botanical Gardens;Osaka Metropolitan University;Katano;Osaka 576-0004;Japan.、Kato Masahiro、Department of Botany;National Museum of Nature and Science;Tsukuba 305-0005;Japan
通讯作者：
Japan

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