ミヤコグサが日本全土に分布域を広げた要因 多年生植物の低温耐性机构の解明

ミヤコグサが日本全土に分布域を広げた要因　多年生植物の低温耐性机构の解明

2022年12月 9日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇生命科学研究科　教授　佐藤修正

【発表のポイント】

多年生の植物の低温耐性についての知见は、これまでは限られていた。
多年草であり、日本に自生するミヤコグサの集団を用いた东北大学大学院生命科学研究科付属の湛水生态系野外実験施设での実験で、越冬性に関わる2种类の遗伝子を同定した。
同定した遗伝子は、冬季低温下で新芽を形成するために重要で、その変异のパターンにより、低温によって遗伝子の発现量が上昇するようになり、越冬性の获得につながったことが明らかとなった。
越冬性が环境适応にとって重要な要素となる多年生の植物で低温耐性に重要な役割を果たす遗伝子の制御机构を同定した。

【概要】

植物の低温耐性についてはこれまで1年生植物のシロイヌナズナを中心に研究が进められており、越冬性が环境适応に重要な要因となる多年生の植物での知见は限られていました。东北大学大学院生命科学研究科の佐藤修正教授らとオーフス大学（デンマーク）、ノースカロライナ州立大学（アメリカ）の国际共同研究グループは、日本全土に自生するマメ科のミヤコグサ集団を东北大学の圃场で栽培し、越冬性の表现型を指标にした解析を行い、2つの受容体様キナーゼ^（＊１）遗伝子が越冬性に関与することを见出しました。本研究ではこれらの遗伝子が、氷点下の気温にさらされた后の新芽の形成に重要な役割を果たすこと、その塩基多型により、低温による発现诱导能を获得したことが低温环境への适応が必要な地域への分布域の拡大に寄与したことを明らかにしました。多年生植物の低温耐性に普遍的な受容体様キナーゼが関与していることを明らかにしたことにより、関连作物の育种への応用も期待されます。

本研究結果は、2022年11月30日にPlant Physiology誌に掲載されました。