研究内容

植物は様々な環境へ適応するために多様な形態を進化させている。我々の研究グループは、進化発生学的アプローチにより、植物の形態多様性が生じる過程とその進化機構について研究を行っている。

1.カワゴケソウ科の形態進化
  カワゴケソウ科(Podostemaceae)は、基本器官(根・茎・葉)を配置転換することで他の被子植物が生育できない渓流中に適応した水生被子植物である。普通、 被子植物は地上にシュート(茎・葉)と花を展開し地中に根を発達させる。ところが、カワゴケソウ科では根で岩に固着して成長し、根の先端から次々とシュートや花を作り出す。さらに、茎や根が葉状になって光合成を行ったり退化・消失したりするなど、器官形態・器官構成が著しく多様化している。カワゴケソウ科の形態多様性がどのように生まれたのかを明らかにするために、野外調査・形態観察・分子系統解析による分類学的研究と、比較発生学・分子遺伝学的解析による進化発生学的研究を行っている。
(アジアのカワゴケソウ科の分類に関してはこちらをご覧ください)



2.陸上植物における胞子体の進化
 シャジクモ藻類から陸上植物(有胚植物)への進化における重要なイベントの一つが「胞子体(2倍体多細胞体)世代の獲得」である。シャジクモ藻類では精子と卵が受精してできた接合子(2倍体単細胞)は体細胞分裂を行うことなく減数分裂してしまうが、陸上植物の接合子は細胞分裂を行って胞子体へと発生する。胞子体の進化過程
を明らかにするため、シロイヌナズナにおいて胞子体(胚)の初期発生に関わる遺伝子のホモログの機能解析を基部陸上植物のゼニゴケ(Marchantia polymorpha)で行っている。
(奈良先端科学技術大学院大学 中島啓二准教授・神戸大学 石崎公庸准教授・京都大学 河内孝之教授との共同研究)


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