最先端研究を訪ねて

【植物分子・生理科学】

植物ホルモン

植物ホルモンはいつ生まれどう進化したか？解明されていなかった謎を解決

上口美弥子先生

名古屋大学

農学部　資源生物科学科（生命農学研究科　植物生産科学専攻／生物機能開発利用研究センター）

◆着想のきっかけは何ですか

私は、植物の成長を促進・調節するジベレリンというホルモンの働きについて、イネを中心に長年研究を行ってきました。しかし、植物の進化の中で、ジベレリンがいつ登場し、どのように使われ進化してきたのか、ほとんど知られていませんでした。

シダの祖先と考えられるイヌカタヒバという植物に、このホルモンを与えてみました。しかし、全く成長は促進されませんでした。

そこで視点を変え、カニクサという日本で生えるシダ植物を、材料にしてみました。カニクサを研究することで、シダとジベレリンの関係を明らかにできるのではないかと考えたのです。

中学時代には、植物の光合成や糖の転流に興味を持ち、生物部でアサガオの葉をアルコールで脱色し、ヨウ素デンプン反応でデンプンの存在量を確かめました。夏休みには、夜通し葉をサンプリングし、転流によるデンプン量の変化を調べようと試みました。

高校時代、担任であり生物の担当であった先生は、アフリカツメガエルやイモリを飼っていました。私は生物部でもあったので、アフリカツメガエルに餌をやったり、イモリの再生実験を行ったりして、生物の不思議さに大変興味を持ったのです。この先生のおかげで、今の研究者への道に進むことができたと、今も大変感謝しています。

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◆上口先生のページ

私が研究する植物ホルモンは、ジベレリンと言います。当研究室では、ジベレリンが生み出す分子、シグナル伝達の理解と、構造解析を融合した研究によって、植物ホルモンの生殖に関する理解を深めます。

◆主な業種

・植物調節物質の開発に関する業務など

◆主な職種

・基礎・応用研究・先行開発

・設計・開発（企業における研究職）

◆学んだことはどう生きる？ 

植物ホルモンや植物調節物質の開発、生理作用などの研究をしている卒業生が多いですね。

私の研究は、ジベレリンという植物ホルモンの、シグナル伝達を理解することでした。植物ホルモンのシグナル伝達については、ここ20年ほど、各国の研究者がしのぎを削り、遺伝学を中心に明らかにしてきました。

今後は、そのジベレリンがどのように花の発達や、植物の伸長に関わるのかを、より直接的に調べることで、ますます研究の夢は広がります。

(1)植物ホルモンの受容体やシグナル伝達について、ここ20年くらいで多くのことがわかってきました。ジベレリン、オーキシン、ジャスモン酸、サイトカイニン、エチレンといった植物ホルモンの受容とシグナル伝達のメカニズムについて調べ、その共通点や、異なる点についてまとめてみましょう。

(2)大豆の黄化芽生えを使って一定間隔に印をつけ毎日間隔を測定し、どこが伸びているか、ジベレリン（GA3)を吸わせるとどこが一番伸びるかを記録し、ジベレリンに応答する部位がどこなのかを調べてみましょう。