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研究?採択情报

植物が开花时期を决める「季节メーター」の仕组みを解明

 植物は、環境の周期的な変化に備えるため、過去数週間から数ヶ月間の気温などの環境シグナルをもとに、季節を予測し、成長?開花?休眠などのタイミングを決定する「季節メーター (Season-Meter) 」と呼ばれる仕組みを備えています。しかし、この季節メーターがどれくらい過去までさかのぼって環境変動を記憶しているのか、また、異なる植物や遺伝子の間で同じように働いているのかは、これまで分かっていませんでした。
 本研究では、日本に自生する2种の野生の多年生アブラナ科植物であるワサビ(Eutrema japonicum)とハクサンハタザオ(Arabidopsis halleri)を対象に、両种で保存される花成制御に関わる遗伝子の挙动と気候データの関係を2年间にわたって追跡し、これらの遗伝子を制御する季节メーターが过去の気温履歴をどれくらいさかのぼって记忆しているかを算出する手法を确立しました。これにより、同じ制御系にある3つの遗伝子が、それぞれ异なる温度记忆期间注)(数日间、数週间、约5カ月)に基づいて制御されることを明らかにしました。さらに、この手法を用いて、モデル学习には使用していない别の年の気温データから予测した3遗伝子の挙动は、実际に観测された遗伝子の挙动と一致することを确认しました。
 本研究结果は、気温データのみから遗伝子の挙动、さらにはそれに引き続く生理现象の予测が可能であることを示唆しています。今后、地球温暖化等により気候変动が进行する中、未知の気候パターンに対する野生植物や农作物の反応を予测?评価する上で大きく贡献すると期待されます。
 本研究成果は、現地時間2026年8月19日にPLOS ONE誌のオンライン版で発表されました。

図
植物の遗伝子が持つ季节メーター
3つの遗伝子が、それぞれ异なる时间スケールで过去の気温を记忆している。これらの记忆により、季节の推移を示す情报が絶えず更新され、植物の年间を通じたライフサイクルを制御する。

研究代表者

  • 筑波大学生命環境系 Diana Mihaela Buzas 准教授
  • 京都大学生態学研究センター 工藤 洋 教授
  • 岐阜大学応用生物科学部 山根 京子 准教授

详しい研究内容について

植物が开花时期を决める「季节メーター」の仕组みを解明

论文情报

  • 雑誌名:PLOS ONE
  • 论文名:Conserved gene- and network-level thermal memory intervals in two divergent perennial crucifers in nature
  • 着 者:Yoshikazu Endo, Haruki Nishio, Oguchi Taichi, Kyoko Yamane, Victoria Faith Eseese, Clarissa Frances Frederica, Hiroshi Kudoh and Diana Mihaela Buzas
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用语解説

  • 注) 温度記憶期間(TMI:Thermal Memory Interval)
    植物が现在の遗伝子の働き(発现量)を决める际に、过去どれくらいの期间の気温履歴をさかのぼって集计(记忆)しているかを示す定量的な指标のこと。