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(In Japanese)花の形を作る遺伝子系の起源と進化

Research report code R030000182
Posted date Feb 22, 2005
  • (In Japanese)長谷部 光泰
  • (In Japanese)科学技術振興事業団 さきがけ研究21
Research organization
  • (In Japanese)科学技術振興事業団
Report name (In Japanese)花の形を作る遺伝子系の起源と進化
Technology summary (In Japanese)生物は多様な発生様式を持ち、その結果できる形態は多様である。発生過程は多くの転写因子によって制御されているので、発生過程の進化、とりわけボディープランの進化は、転写因子の多様化によって説明できるのではないかと考えられている。では、実際に転写因子がどのように多様化し、その結果どのような進化が起こったのであろうか。MADS-box 遺伝子族は、花形成のホメオティックセレクター遺伝子である。花形成を担っているMADS-box 遺伝子が原始的な生殖器官を持つ植物でどのような機能を持っているかを解析することにより、花形成のホメオティックセレクター遺伝子がどのような機能を持った遺伝子から、どのように進化してきたかを明らかにできるはずである。本研究では、MADS-box 遺伝子族の進化が陸上植物の生殖器官の進化とどのように関わってきたのかを明らかにするために、裸子植物、コケ植物、緑藻類からMADS-box 遺伝子、および、被子植物で花器官形成MADS-box 遺伝子を誘導するFLORICAULA/LEAFY (FLO/LFY) 遺伝子の機能解析を行った。

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Research field
  • Molecular genetics in general
  • Evolution theory in general
  • Reproduction
Published papers related (In Japanese)(1) Tanabe, Y., Hasebe, M., Nozaki, H. and Ito, M. Origin and evolution of floral homeotic genes in green plants. submitted.
(2) Shindo, S., Sakakibara. K., Sano, R., Ueda, K. and Hasebe, M. 2001. Characterization of a FLORICAULA/LEAFY homologue of Gnetum parvifolium, and its implications for the evolution of reproductive organs in seed plants. Int. J. Plant Sci. In press.
(3) Himi, S., Sano, R., Nishiyama, T., Tanahashi, T., Kato, M., Ueda, K., and Hasebe, M. 2001. Evolution of MADS-boX gene induced by FLO/LFY genes. J. Mol. Evol. In press.
(4) Hiwatashi, Y., Nishiyama, T., Fujita, T. and Hasebe, M. 2001. Establishment of gene-trap and enhancer-trap systems in the moss Physcomitrella patens. Plant J. 28: 1-14.
(5) Sakakibara, K., Nishiyama, T., Kato, M., and Hasebe, M. 2001. Isolation of Homeodomain-Leucine Zipper Genes from the Moss Physcomitrella patens and the Evolution of Homeodomain-Leucine Zipper Genes in Land Plants. Mol. Biol. Evol. 18: 491-502.
(6) Nishiyama, T., Hiwatashi, Y., Sakakibara, K., Kato, M. and Hasebe, M. 2000. Tagged mutagenesis and gene-trap in the moss, Physcomitrella patens by shuttle mutagenesis. DNA Res. 7: 1-9.
(7) Shindo, S., Ito, M., Ueda. K., Kato, M. and Hasebe, M. 1999. Characterization of MADS genes in the gymnosperm Gnetum parvifolium and its implication on the evolution of reproductive organs in seed plants. Evolution and Development 1: 180-190.
(8) Aso, K., Kato, M., Banks, J.A. and Hasebe, M. 1999. Characterization of homeodomain-leucine zipper genes in the fern, Ceratopteris richardii and the evolution of the homeodomain-leucine zipper gene family in vascular plants. Molec. Biol. Evol. 16: 544-552
(9) Hasebe, M. 1999. Evolution of reproductive organs in land plants. J. Plant Res. 112: 463-474.
(10) Hasebe, M. and Ito, M. 1999. Evolution of reproductive organs in vascular plants. In M. Kato ed, The Biology of Biodiversity, Springer-Verlag, Tokyo. pp.243-255.
Research project
  • Precursory Research for Embryonic Science and Technology.;Form and Function
Information research report
  • (In Japanese)長谷部 光泰. 花の形を作る遺伝子系の起源と進化. 「さきがけ研究21」研究報告会 「形とはたらき」領域 講演要旨集(研究期間:1998-2001),2001. p.125 - 134.