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【京都産業大学】挿し木などに応用される植物の生殖方法「栄養繁殖」のメカニズムを解明 -- Plant and Cell Physiology誌に掲載

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京都産業大学生命科学部の木村 成介教授と本学大学院生命科学研究科の天野 瑠美さんらの研究グループは、アブラナ科の水陸両生植物Rorippa aquaticaの葉の断面からの再生による栄養繁殖の分子メカニズムを解明した。

　多くの植物は受粉をして種子を作る有性生殖によって繁殖するが、一部の植物は受粉をしない無性生殖によって繁殖する。無性生殖の中でも、葉や根、そして茎から新しい個体を再生するものは「栄養繁殖」と呼ばれている。栄養繁殖の性質は、挿し木や葉挿しのように農業や園芸に古くから用いられてきたが、そのメカニズムはほとんど明らかになっていない。

　今回、京都産業大学の研究グループは、葉の断面からクローンを再生するRorippa aquaticaという植物を用いて研究を行い、植物の成長を制御する3つの植物ホルモンの働きによりクローンが再生することを明らかにした。また、これまで葉の再生に働くことが知られていた植物ホルモンの一種「ジベレリン」が、根の再生にも関与することを初めて発見した。

　今回の発見は、植物がもつ高い再生能力を支えるメカニズムの解明のほか、種子で繁殖しにくい植物の増殖方法の開発に繋がることが期待される。

　この研究成果は、2019年11月22日に国際学術誌「Plant and Cell Physiology」に掲載された。

むすんで、うみだす。　　上賀茂・神山　京都産業大学

＜関連リンク＞
・アブラナ科の水陸両生植物Rorippa aquaticaの葉の断面からの再生による栄養繁殖の分子メカニズムの解明
　https://www.kyoto-su.ac.jp/news/20191122_345_release_it01.html

・生命科学部 木村 成介 教授と大学院生の天野 瑠美さんらの共同研究グループが、中学校の理科教育における新たな生徒実験を発案
　https://www.kyoto-su.ac.jp/news/20190807_400a_news.html

▼本件に関する問い合わせ先

京都産業大学 広報部

住所

： 〒603-8555 京都市北区上賀茂本山

TEL

： 075-705-1411

FAX

： 075-705-1987

E-mail

： kouhou-bu@star.kyoto-su.ac.jp

aburana01.png 図1 栄養繁殖を行うRorippa aquatica． (A)植物の栄養繁殖の性質を活用した農業や園芸での繁殖手法。(B) R. aquatic　(C)クローンを再生しているR. aquaticaの葉片。根元に近い側である基部側（写真下側）の断面からのみクローンが再生する。(D) Cの葉片から切り離したクローン。根と葉が揃っており、1個体として生育できる。スケールバーはそれぞれ(B)が5 cm、(C)と(D)が1 cmを示す。Amano et al.（2019）の図を改変。

aburana02.png 図2 今回の論文で明らかにしたRorippa aquaticaの栄養繁殖のメカニズム 葉がちぎれたことによる傷害への応答は葉片の先端部側と基部側の両方で起こるが、根や葉といった器官を再生・形成するための遺伝子群は基部側のみで活性化される。基部側におけるこれらの遺伝子の活性化は、葉片の先端部側から基部側に向けて輸送されて蓄積したオーキシンによって引き起こされる。オーキシンとジベレリンは根を、サイトカイニンは茎と葉を再生する際にはたらく。