主な実験植物
本研究室で主に利用している実験植物を紹介します。研究目的に応じて、シロイヌナズナや Micro‑Tom を用いて遺伝子機能解析や代謝研究、作物への応用に向けた基盤的な解析を行っています。
シロイヌナズナ (Arabidopsis thaliana)
植物研究で最も広く使われるモデル植物であり、ゲノムが小さく完全に解読されているうえ、生活環が短く扱いやすいことから、遺伝子機能の解析や環境応答の研究に非常に適しています。世界中で変異体や遺伝資源が充実しているため比較研究が容易で、再現性の高い実験が行える点も大きなメリットです。
本研究での主な利用
- 表皮細胞分化遺伝子の新規機能とその制御機構の解明
根毛・毛状突起などの表皮分化に関わる遺伝子について、過剰発現株および欠損変異株を用いて、表現型（成長や形態）と環境ストレスに対する応答を評価します。また影響が認められた形質に関係する遺伝子群の発現をqPCRなどで解析します。 - 光合成・光呼吸と代謝プロセスの解析
葉組織におけるカタラーゼの細胞内局在や、カタラーゼ遺伝子の組換えによるストレス条件（高光・乾燥・塩）に対する影響を解析します。 - 機能性物質を強化した植物の開発
機能性物質の生合成に関わる遺伝子の発現機構を解析し、遺伝子導入やCRISPR-Cas9によるノックアウト等により生合成経路を改変します。そして代謝産物の蓄積量と環境ストレス耐性の相関を解析します。
マイクロトム (Solanum lycopersicum ‘Micro-Tom’)
トマトの矮性品種で、果実をつける植物としては小型（背丈20cm程度）で、限られた設備でも多数を栽培でき、通常のトマトよりも生活環が短いため、果実発生・成熟、育種、遺伝子機能解析などの研究に理想的なモデル植物です。形質転換効率が高く遺伝子導入が容易で、多くの変異体が整備されているため、作物への応用につながる研究にも広く利用されています。果実品質、病害抵抗性、ストレス応答など、基礎研究の成果を実際の作物へ応用しやすい点も魅力です
本研究での主な利用
- 表皮細胞分化遺伝子の新規機能とその制御機構の解明
根毛形成能や表皮構造の改良が生育に与える効果を評価します。また表皮細胞分化遺伝子の改変が果実成長や品質へ及ぼす影響を解析します。 - 機能性物質を強化した植物の開発
抗酸化物質の生合成強化により、葉や果実中含量の変動やストレス耐性を評価します。また品質指標（糖度、酸度、色素など）へ及ぼす影響を解析します。
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