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高等植物の核内倍加に関する研究

 高等植物の分化組織では、しばしば高次倍数性細胞が観察されます。これは通常の分裂細胞でみられる核相が2C(DNA複製時は4C)であるのに対して、8C、16Cなどの高次に倍数化した核相を持つ細胞が分化組織中に混在する現象であり、体細胞多倍数性(polysomaty)とも呼ばれています。このような現象はあまり知られていませんが、実は身近な植物の組織中でも観察され、例えばトウモロコシの胚乳組織では3Cから96Cまでの核が存在し、またトマトの内果皮では128Cにまで高次倍数化した核が確認されています。モデル植物であるシロイヌナズナでも、様々な組織中に高次倍数化した細胞が存在することが知られており、近年では核内倍加(endoreduplication)の分子機構が徐々に明らかにされつつあります。私達はpolysomatyがどうして起こるのか、また高次倍数化が起きた細胞核がどのような状態になっているのか、といった点に疑問を持ち、研究を進めています。

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【発表文献】
Mishiba KI, Mii M (2000) Polysomaty analysis in diploid and tetraploid Portulaca grandiflora. Plant Sci 156:213-219

Mishiba KI, Okamoto T, Mii M (2001) Increasing ploidy level in cell suspension cultures of Doritaenopsis by exogenous application of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid. Physiol Plant 112:142-148

Mishiba KI, Tawada KI, Mii M (2006) Ploidy distribution in the explant tissue and the calluses induced during the initial stage of internode segment culture of Asparagus officinalis L. In Vitro Plant 42:83-88

Amijima M, Iwata Y, Koizumi N, Mishiba KI (2014) The polar auxin transport inhibitor TIBA inhibits endoreduplication in dark grown spinach hypocotyls. Plant Sci 225:45-51

Tanaka R, Amijima M, Iwata Y, Koizumi N, Mishiba KI (2016) Effect of light and auxin transport inhibitors on endoreduplication in hypocotyl and cotyledon. Plant Cell Rep 35:2539-2547

Matsuda M, Iwata Y, Koizumi N, Mishiba KI (2018) DNA double-strand breaks promote endoreduplication in radish cotyledon. Plant Cell Rep 37:913-921