植物の生殖細胞発生過程の分子細胞遺伝学

教員

Research Summary

植物の生殖サイクル、特に減数分裂を制御する分子メカニズムについて、主にイネを用いて研究しています。減数分裂は、遺伝情報の安定的伝達に加え、減数分裂組み換えを通じて遺伝的多様性を創出する複雑かつ巧妙な生命現象です。減数分裂を制御する分子機構の解明は、育種効率の向上や野生種の育種利用につながる重要な研究課題です。

また、植物遺伝研究室と共同で野生イネや在来栽培イネ品種などのイネ遺伝資源保存事業に従事し、国内外の研究者に配布しています。現地で失われつつある貴重な遺伝資源が数多く含まれています。

イネの葯の中の生殖母細胞（Spore mother cells）は、体細胞分裂により数百に増殖した後、ほぼ同時に減数分裂（Meiosis）へと移行して、その後の同調的な花粉形成を誘導する。私たちが同定したイネのRNA結合タンパク質MEL2は、減数分裂直前の生殖母細胞で細胞質顆粒を形成し、減数分裂関連遺伝子の転写後制御を介して減数分裂への移行タイミングを制御する。

Publications

Kawai K, Takehara S, Kashio T, Morii M, Sugihara A, Yoshimura H, Ito A, Hattori M, Toda Y, Kojima M, Takebayashi Y, Furuumi H, Nonomura KI, Mikami B, Akagi T, Sakakibara H, Kitano H, Matsuoka M, Ueguchi-Tanaka M. Evolutionary alterations in gene expression and enzymatic activities of gibberellin 3-oxidase 1 in Oryza. Commun Biol. 2022 Jan 19;5(1):67.

Tonosaki K, Ono A, Kunisada M, Nishino M, Nagata H, Sakamoto S, Kijima ST, Furuumi H, Nonomura KI, Sato Y, Ohme-Takagi M, Endo M, Comai L, Hatakeyama K, Kawakatsu T, Kinoshita T. Mutation of the imprinted gene OsEMF2a induces autonomous endosperm development and delayed cellularization in rice. Plant Cell. 2021 Mar 22;33(1):85-103.

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