ジベレリンによる地下茎腋芽の発達制御 植物ホルモンによる地下茎の制御機構を野生イネで解明

ジベレリンによる地下茎腋芽の発達制御植物ホルモンによる地下茎の制御機構を野生イネで解明

2025年6月 6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　助教　別所-上原奏子

【発表のポイント】

地下茎^（注１）は饲料作物やバイオエタノール饲料にも応用可能な形质であり、気候変动への対応や収穫性?永続性の高い作物育种の基盘となり得ます。
多年生の野生イネを用いて、植物ホルモン「ジベレリン（骋础）^（注２）」が地下茎の発生を空间的?时间的に制御していることを明らかにしました。
活性型ジベレリンの一种である骋础₄が腋芽(えきが)^（注３）の角度や形态形成に関与し、骋础₄の蓄积时期と浓度が适切に制御されることで地下茎芽の形成が决定されることを発见しました。
地下茎を通じた栄养繁殖は多年生植物の生存戦略の1つであり、本研究はその进化的基盘や、多年生作物开発や环境ストレス耐性作物开発など农业利用への応用に向けた重要な一歩です。

【概要】

地面を埋め尽くす芝や、いつの间にか敷地内に侵入してくるタケは、种子散布ではなく地下茎を介した栄养繁殖により、急速に占有空间を拡大します。地下茎は地中でいくつにも分岐し、地中である程度伸长すると地上に出て、また新たな地下茎を生み出すという成长を繰り返します。この成长様式には、茎のもとになる腋芽の角度が重要です。东北大学大学院生命科学研究科の别所-上原奏子助教と、名古屋大学、理化学研究所、中部大学の研究グループは、地下茎で増える野生イネ（Oryza longistaminata）と种子で増える一般的な栽培イネ（O. sativa）を比较することで、O. longistaminataの地下茎では腋芽の発达段阶で活性型ジベレリンの一つである骋础₄を特异的に蓄积し、その蓄积时期と浓度が腋芽の角度や形态に影响を与えることを明らかにしました。さらに、骋础₄が花への分化を抑制する遗伝子群の発现を促进することで、地下茎は花を作るフェーズへと転换せず、栄养成长を続けるという机构の一端も解明しました。

この研究成果は2025年5月24日に国际誌搁颈肠别に掲载されました。

【用语解説】

注1. 地下茎：地中を水平に伸びる茎の一種。節ごとに新しい芽や根を形成し、植物の栄養繁殖に関与する。

注2. ジベレリン（GA）：植物の成長を促進するホルモンの一群。芽の伸長、花成、種子発芽など様々な発育過程を制御する。活性型のジベレリンとしてはGA1とGA4が知られ、細胞伸長や花成制御に関わるとされる。

注3. 腋芽（えきが）：イネなどの茎の節に形成される芽のこと。各節に一つの腋芽が形成される。イネでは地上茎になる芽のことを特別に分げつ芽と呼ぶ。

【论文情报】

タイトル：Spatio-temporal regulation of gibberellin biosynthesis contributes to optimal rhizome bud development
著者： Kanako Bessho-Uehara*, Tomoki Omori, Stefan Reuscher, Keisuke Nagai, Ayumi Agata, Mikiko Kojima, Yumiko Takebayashi, Takamasa Suzuki, Hitoshi Sakakibara, Motoyuki Ashikari, Tokunori Hobo*
*責任著者：东北大学大学院生命科学研究科助教別所-上原奏子
掲載誌：Rice（Springer Nature Publishing）
顿翱滨：

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