교토대학·교토대학대학원, 도쿄대학대학원의 연구그룹은 모두 잎이 변형된 기관인 꽃잎과 깡통이 다른 형태를 하고 있는 것은 세포분열하는 장소의 차이에 의한 것임 를 발견했다.

 꽃잎도 萼도 잎이 변형되어 생긴 기관이지만 각각 독자적인 형태를 하고 있다.연구그룹은 기본형의 잎에서 어떤 '변태'에 의해 이러한 차이가 생기는지 검토했다.

 일반적으로 기관의 형태의 차이는 그 기관을 만드는 동안 발생하는 세포 분열의 패턴에 의해 결정된다고 여겨진다.연구 그룹은 모델 식물 애기 장대를 사용하여 실험했다.꽃잎과 금을 대상으로 세포 분열의 위치와 방향을 조사하면, 꽃잎과 금 사이에는 각각 세포 분열의 위치에서도 방향에서도 차이가 검출되었다.

 그래서 수리 시뮬레이션에 의해 위치와 방향 중 어느 것이 형태를 결정하고 있는지 조사했다.꽃잎과 금종이 생기는 동안 세포 분열의 위치를 ​​다양하게 변화시키면 최종 시뮬레이션의 형태는 그에 따라 크게 변화하여 꽃잎 모양이나 촉촉한 형태를 낳았지만 세포 분열 방향 차이에 의한 효과는 한정적이었다.이로써 꽃잎 모양과 촉촉한 형태는 각 기관이 만들어지는 동안 세포 분열의 위치 결정에 의해 결정되는 것으로 밝혀졌다.

 또한 잎, 萼, 꽃잎의 각각이 생길 때의 세포분열의 위치는 연구 그룹이 이전에 발견한 유전자(AN3)가 작용하는 장소와 일치하고 있는 것으로 나타났다.

 향후, 이 지견을 응용함으로써, 잎의 형태나 꽃잎의 형태를 자유롭게 설계할 수 있게 될 가능성이 있다.또 이러한 세포분열의 장소의 차이를 낳는 분자 메커니즘의 해명도 진행될 것으로 기대된다고 한다.

논문 정보:【Development】Position of meristems and the angles of the cell division plane regulate the uniqueness of lateral organ shape

대학 저널 온라인 편집부

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