公募研究班（H31-32）

ゲノム倍加植物誕生の鍵として働く紡錘体形成チェックポイントの解析

生命の設計図であるゲノムを正確に次世代に伝えることは、生物にとって最も重要な課題の一つである。それにもかかわらず、種子植物はその進化の過程で何度もゲノムを倍加させてきた。また、ゲノム倍加した植物は生育が良くなるため、高収量を基準に選抜を行ってきた農作物の多くもゲノム倍加を起こしている。このように容易に起こるゲノム倍加は植物という生物を特徴付ける性質であり、種分化を引き起こす原動力にもなっていると考えられている。このゲノム倍加を介して起こる植物の種分化には、主に次の２つの経路が想定される。

経路I：ゲノム倍加を起こした体細胞が、生殖系列細胞に分化することで、次世代に伝わる。
経路II：減数分裂期の細胞自体がゲノム倍加を起こし、次世代に伝わる。

しかし、どちらの経路においても、「最初の細胞がゲノム倍加を引き起こす分子機構」はわかっていなかった。我々はこれまでの研究で、経路Iにおけるゲノム倍加の発生機構に細胞周期チェックポイントの一つである、紡錘体形成チェックポイント(SAC)が深く関与していることを明らかとした。これは、植物の体細胞が継続的なストレスに晒されると、細胞分裂をM期で停滞させるために必要なSAC を解除することで、ゲノム倍加を引き起こすというものである。しかし、自然界に存在する多くのゲノム倍加植物は経路Ⅱを介して種分化を起こしたと考えられている。
そこで本研究では、体細胞と同様に「減数分裂期細胞が継続的なストレスに晒されると、SACを解除することでゲノム倍加を引き起こす」という仮説を立証する。本研究で得られた成果は、論文や所属学会で発表するとともに、プレスリリースなどを通じて広く社会に発信していく。

メンバ―リスト

• 小牧　伸一郎奈良先端科学技術大学院大学　先端科学技術研究科

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