도쿄 대학의 키노시타 아야카 박사 과정 3학년들의 연구 그룹은, XNUMX장의 자엽을 무한히 성장시켜, 그 잎만으로 일생을 보내는 모노필레아속의 식물에 있어서, 유전자가 일하는 장소를 특정하는 실험 수법을 확립.세포 분열을 지원하는 유전자가 정상적인 식물과 다른 장소에서 작동한다는 것을 발견했습니다.

 종자 식물에서는 조직의 세포가 무한히 분열하고, 새로운 잎이나 줄기 등의 새로운 기관(슛)을 계속 만들지만, 잎은 세포 분열이 일정 기간에 멈추어 정해진 크기로만 성장할 수 있다.그러나, 단엽 식물이라고 불리는, 담배과의 모노필레아속의 식물(모노필레아)은, 발아해 자엽이 종자로부터 나타난 후, 꽃을 붙일 때까지는 새로운 기관을 만들지 않고, 한쪽의 자엽의 세포가 무한히 분열 그리고 자엽이 무한히 계속 성장한다.이 신기한 성장 양식의 해명에 적용할 수 있는 실험 수법이 적었고, 유전자 수준에서의 연구는 거의 없었다.

 연구그룹은 유전자가 어느 세포에서 작동하는지를 밝히는 수법(홀마운트 in situ 하이브리드화법)을 검토하여 모노필레아에 적용할 수 있는 조건을 확립하였다.이 방법은 비교적 수고가 적고 입체적인 정보를 유지하면서 관찰할 수 있다.이것에 의해, 통상의 식물과는 다른 장소, 즉, 자엽의 베이스에 있는, 줄기정분열 조직에 상당한다고 하는 조직에서, 세포분열 제어의 열쇠가 되는 유전자가 작용하는 것을 발견했다.

 이 발견은, 모노필레아의 자엽의 무한 성장성이나 새롭게 기관을 만들지 않는다고 하는 특징을 지지하는 메카니즘의 해명의 일단이 될 뿐만 아니라, 향후, 종자 식물 일반의 잎이 왜 성장을 멈추는지, 슛을 계속 만드는 수 있는가, 라는 수수께끼에 육박하는 도움이 될 것으로 기대된다.

논문 정보:【Frontiers in Plant Science】Expression profiles of ANGUSTIFOLIA3 and SHOOT MERISTEMLESS,key genes for meristematic activity in a one-leaf plant Monophyllaea glabra, revealed by whole-mount in situ hybridization

대학 저널 온라인 편집부

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