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農学

2025.08.05

植物幹細胞が"覚醒"するスイッチを発見 ―植物が肥大成長を始める仕組みの解明―

【研究概要】

・植物の根が太くなり始める前に、その原動力となる幹細胞が活性化されるプロセスを解明
・培養系の改良と発光イメージングにより、一過的なホルモン(サイトカイニン)応答が幹細胞を覚醒させ、肥大成長が開始されるきっかけとなることを発見
・木材生産の効率化やCO吸収力の高い植物の開発などへの応用に期待

 

大阪大学大学院理学研究科の島津舜治特任研究員、近藤侑貴教授、古谷朋之准教授らの研究グループは、東京大学大学院理学系研究科の米倉崇晃助教、伊藤恭子准教授、神戸大学大学院理学研究科の深城英弘教授、石崎公庸教授、名古屋大学大学院生命農学研究科の榊原均教授、理化学研究所環境資源科学研究センターの小嶋美紀子技師、帝京大学総合理工学科の朝比奈雅志教授、秋田県立大学の福田裕穂学長との共同研究により、植物が根を太くし始める前に幹細胞を覚醒させることとその仕組みを新たに明らかにしました。
樹木を中心とした多くの植物は、最初に縦方向に根や茎を伸ばし、続いてそれらを横方向に肥大成長させることで、安定した体の構造を作り上げます。これまで、肥大成長は原動力となる幹細胞が分裂を繰り返すことで進むことが知られていました。しかし、どのように肥大成長が開始されるのかは、詳しくわかっていませんでした。
今回、研究グループは、植物ホルモンの一種であるサイトカイニン※1の応答が一時的に強く起きることが、“幹細胞を覚醒させ、肥大成長を開始させるスイッチ”であることを突き止めました。これにより、植物がどのようにして「太くなる力」を獲得するのか、その出発点が明らかになり、木材生産や環境適応力を高める植物の開発につながることが期待されます。
本研究成果は、英国の国際科学誌「Nature Plants」に、8月4日(月)18時(日本時間)に公開されました。

 

◆詳細(プレスリリース本文)はこちら

 

【用語説明】

※1 サイトカイニン
植物ホルモンの一種で、細胞分裂を促進する働きがある。他にも、植物の発芽や枝分かれ、葉の老化の抑制など、成長に関わるさまざまな場面で重要な役割を果たしている。

 

【論文情報】

タイトル:“A cytokinin response maximum induces and activates bifacial stem cells for radial growth”
著者名:Shunji Shimadzu, Takaaki Yonekura, Tomoyuki Furuya, Mikiko Kojima, Kimitsune Ishizaki, Masashi Asahina, Kyoko Ohashi-Ito, Hitoshi Sakakibara, Hidehiro Fukaki, Hiroo Fukuda and Yuki Kondo
DOI:https://doi.org/10.1038/s41477-025-02051-4

 

【研究代表者】

大学院生命農学研究科 榊原 均 教授
https://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~ck/