51探花

【本学研究者情报】

〇大学院生命科学研究科　教授　植田美那子

【発表のポイント】

• 植物の受精卵の先端をバンド状に取り囲む微小管が力学的な「枠」となり、受精卵が横方向に成长するのを阻止していることを明らかにしました。
• 受精卵が縦方向に成长するとその部分の表面张力が高まり、そこに微小管が集まることで新しい微小管バンドが作られました。
• この微小管バンドと细胞成长の力学的なフィードバックによって受精卵は縦に伸び続け、植物の上下轴が作られます。

【概要】

多くの植物では、まず受精卵が上下非対称に细胞分裂することで、将来の花と根を结ぶ体轴（上下轴）が作られます。しかし、受精卵がどうやって上下を作るのかはほとんど分かっていませんでした。

东北大学の植田美那子教授と北海道大学の津川暁准教授の共同研究グループは、モデル植物のシロイヌナズナにおいて、受精卵が成长する様子をライブイメージングし、その変化を正确に再现したシミュレーションモデルを作りました。その结果、受精卵が上方向（縦）に成长すると细胞表面の张力が増加し、そこに微小管がバンド状に集まって细胞を缔め付ける「枠」となることで、受精卵の横への成长が阻まれて縦への成长が続く、という相互に影响し合うフィードバック制御を発见しました。

この研究によって、受精卵が力学的な仕组みを活用することで自动的に成长を続けるという、精緻な戦略が明らかになりました。この発见により、植物のかたち作りの理解が进むと期待されます。
本研究成果は科学誌Nature Communicationsに2026年5月22日付でEarly Access版として掲載されました。

図1. （A）本研究で行った解析の流れ。（B）本研究で見出した細胞成長と微小管による力学フィードバックの模式図。

【论文情报】

タイトル：Temporal changes in surface tension guide microtubule organization and accurate asymmetric division of Arabidopsis zygotes
著者：Zichen Kang?, Sakumi Nakagawa?, Hikari Matsumoto, Yukitaka Ishimoto, Tomonobu Nonoyama, Yuga Hanaki, Satoru Tsugawa* and Minako Ueda*
*共同责任着者：
北海道大学大学院工学研究院机械?宇宙航空工学部门　准教授　津川暁
东北大学大学院生命科学研究科　教授　植田美那子
?共同笔头着者：
北海道大学大学院工学研究院机械?宇宙航空工学部门　博士研究员　康子辰
东北大学大学院生命科学研究科　大学院生　中川朔未
掲載誌：Nature Communications
顿翱滨：

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科
教授　植田美那子
TEL: 022-795-6713
Email: minako.ueda.e7@tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科広報室
高桥さやか
TEL: 022-217-6193
Email: lifsci-pr@grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）