藤田知道 教授 / FUJITA, Tomomichi

目をとじてごらん、ほら、植物たちの声がする

藤田知道 教授 /  FUJITA, Tomomichi

研究分野・テーマ・内容

研究分野 植物進化発生学
研究テーマ 植物に特有の発生のしくみや環境応答能あるいはそれらの進化を遺伝子や細胞レベルから理解すること

研究内容

1個の受精卵が多細胞生物の出発点です。受精卵が細胞の増殖と分化を正しく繰り返すことで、正しい1個体が形づくられます。これら一連の過程のなかで新しい細胞が生み出されます。では1個の受精卵から、どのように新しい細胞が生み出されるのでしょうか。答えは、1個の細胞にいかに不均衡を作り、いかに非対称な分裂を制御できるのかを解明することで明らかにできそうです。
動物と植物は異なる単細胞生物を起源として進化し、多細胞化してきたと考えられています。新しく細胞を生み出す非対称な分裂のしくみも動物と植物で多くの点が異なっているようです。私達の研究室は、植物細胞の不等分裂の分子機構を明らかにする事により、植物特有の発生の道筋を理解し、動物をもふくめて、多細胞生物発生の多様性や進化的側面について理解を深めようとしています。

植物進化発生学の関連画像

メッセージ

地球にはいろいろな植物の姿を見ることができます。どの植物も一次生産者として、私達ヒトをふくむ多くの生き物の命を支えています。しかし私たちは、このような植物のことをまだ十分にわかっていません。植物の発生や形作りはどのようにすすむのでしょうか。また、まわりの環境変化に、どのように応答しているのでしょうか。植物は動物と違い、自ら歩いて動き回ることができません。そのため、植物は独特の応答や発生のしくみを進化させてきたようです。このような植物独自の能力を分子レベルから個体レベルに至るまで理解したい、そして未来に続く動物と植物の共存の道をともに考えていきましょう。

参考文献・論文・著書

  • ・藤田知道(2006)植物の生長調節 「ヒメツリガネゴケを用いた植物幹細胞の不等分裂過程の解析-細胞極性形成から娘細胞の運命決定まで-」(植物化学調節学会)41巻 pp.156-162.
  • ・藤田知道 (2004)植物細胞工学シリーズ20、新版植物ホルモンのシグナル伝達
    「植物ホルモンの起源を探る-シダ植物、コケ植物、緑色藻類における植物ホルモンの役割から-」(秀潤社)、pp.233-238.

nameFUJITA Tomomichi

Research subject

Specialized field

Evolutionary and Developmental Biology in Plants

Key words

・Cell proliferation and differentiation in plants and in animals
・Cell division and cell fate determination in plants and in animals
・Cell-to-cell communication and multicellularization in plants
・Moss, Physcomitrella patens
・Plant stress responses
・Plant tissue culture

Research subject

We know that plants cannot move, but we don’t know why they chose such life style and how wonderful the style is for them? Once we look at plants carefully, we notice that they have a lot of astonishing tactics to survive, and we have to learn much more from them. We also know that plants are important for us as photosynthetic autotrophs that directly or indirectly nourish almost all other forms of life on earth.

As yet, however, we poorly understand how plants respond to their environment and how plants control their growth. Most likely plants and other multicellular organisms such as animals evolved separately, raising questions: what are critical differences in developmental mechanisms and how common features are shared between plants and animals? A fundamental difference between them is the presence of rigid cell walls and the absence of cell migration.

In this laboratory, our major goal is to understand how plants control their unique mode of growth and development at molecular and cellular levels and to understand how plants generate their divergent morphology during evolution. We mainly use the moss, Physcomitrella patens as a model plant, which is relatively new and advantageous for evo-devo research.

The following projects are currently emphasized: 1) Molecular mechanisms of how plant cells proliferate and differentiate. Cell polarity and asymmetric cell division are the key to this. 2) Molecular mechanism of cell cycle control, cell fate determination and transdifferentiation from a cell type to other cell types. 3) Molecular mechanisms of totipotency and regeneration in plants. 4) Evolution of body plan in plants from viewpoints of evolution of auxin and other hormone network. 5) Unveiling how environmental signals are integrated into developmental programs. Molecular dissection of abscisic acid signaling ought to be the key to the issue.

message

Currently, understanding of the plants becomes more and more important for human being and even for any life on earth.

Those who are interested in our projects and in the field of plant science, please feel free to contact me by e-mail. I always very welcome to discuss and work with highly-motivated students and researchers across national borders.

references

  • Banks, J.A., et al. (2011) The Selaginella Genome Identifies Genetic Changes Associated with the Evolution of Vascular Plants. Science, 332, 960-963.
  • Fujita, T.,et al. (2008) Convergent evolution of shoots in land plants: lack of auxin polar transport in moss shoots. Evolution and Development, 10, 176-186.
  • Fujita, T., et al. (2004) Gene tagging, gene- and enhancer-trap systems, and full-length cDNA overexpression in Physcomitrella patens. In New Frontiers in Bryology:Physiology, Molecular Biology & Functional Genomics, pp.111-132, Kluwer Academic Publishers, Netherlands.
  • Syono, K. and Fujita, T. (1994) Habituation as a tumorous state that is interchangeable with a normal state in plant cells. In International Review of Cytology, 152, pp.265-299, Academic Press, California.