奈良先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科バイオサイエンス領域 花発生分子遺伝学研究室の伊藤寿朗教授らは、植物の花が形作られるときに、雄しべにも雌しべにも分化し得る境界領域ではたらく「境界遺伝子」が、植物ホルモンのオーキシンを制御することで、雄しべの数を決定するとともに、花に分化する幹細胞の増殖を抑制するという新たなメカニズムを発見しました。この遺伝子は、境界領域でオーキシンの合成量を抑えるため、雄しべの数が一定に保たれ、花の幹細胞の旺盛な増殖力も低下していることがわかりました。

Xu Yifeng博士研究員、伊藤教授らは、これまでに解析を進めてきた雄しべの数が増える特徴を持つ花の「superman」突然変異体について、その原因遺伝子である「SUPERMAN(SUP)遺伝子」が雄しべの数を決定する仕組みを調べました。その結果、SUP遺伝子が作り出すタンパク質は、雄しべと雌しべの境界領域においてオーキシンの合成酵素である「YUCCA1/4」というタンパク質の遺伝子に対して発現を抑制しており、オーキシンの合成量が低下する原因になっていました。これで、オーキシンが花の雄しべと雌しべの間の境界領域に働いて、雄しべなど花の器官の数の制御や、幹細胞の増殖の停止に必要なことが証明されました。さらにオーキシンの働きを促したり、抑えたりする実験によって、このホルモンが花発生の初期に、雄しべと雌しべの境界領域で、花の幹細胞の増殖を抑える作用があることを裏付けました。

本研究の成果は、植物ホルモンオーキシンのはたらきを調節することよって、雄しべなどの花器官の数を変える可能性を示しています。

この研究成果は平成30年5月15日付けでThe EMBO Journalで掲載されました。

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奈良先端大学プレスリリース

<発表論文>

Title : SUPERMAN regulates floral whorl boundaries through control of auxin biosynthesis

DOI : http://dx.doi.org/10.15252/embj.201797499

書誌情報 :Yifeng Xu, Nathanaël Prunet, Eng‐Seng Gan, Yanbin Wang, Darragh Stewart, Frank Wellmer, Jiangbo Huang, Nobutoshi Yamaguchi, Yoshitaka Tatsumi, Mikiko Kojima, Takatoshi Kiba, Hitoshi Sakakibara, Thomas P Jack, Elliot M Meyerowitz, Toshiro Ito; The EMBO Journal, (2018) e97499, 15 May 2018.

１．【研究成果・受賞】平成29年度東北大学全学教育貢献賞を受賞しました。(1/5)

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２．【広報誌掲載】平成29年度東北大学全学教育貢献賞受賞に伴う記事が、本学全学教育広報誌「曙光」に掲載されました。(3/23)

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３．【研究成果・受賞】平成29年度東北大学総長教育賞を受賞しました。(3/27)

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アウトリーチ活動として取り組んでいる、仙台市内の小学校への出前講義に対して、仙台市教育委員会より感謝状を頂きました。(3/13)

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１．【研究成果・受賞】

2017年日本育種学会秋季大会(第132回講演会)における日本育種学会優秀発表賞を受賞しました(12/15)

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２．【研究成果】

日本育種学会第132回講演会「Brassica rapaの種内一側性不和合性を支配する花粉・柱頭認識因子の決定」という発表が記者発表課題に選ばれました(10/4)

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