Research Topics

Clarifying genetic and cytological mechanisms of non-reductional meiosis - key process for the establishment of polyploidy in common wheat (Triticum aestivum L.)

　普通小麦（Triticum aestivum L.）は、異質六倍体の植物である。高次倍数性の成立における最初の段階として、エンマー小麦（四倍体）Triticum turgidum L. と二倍体の野生種Aegilops tauschii Coss. との交雑により、ABD三倍体雑種が生じた。続いて、特殊な減数分裂（非還元減数分裂）が起こり、雄性および雌性の非還元配偶子が形成されて融合し、その結果、異質六倍体の普通小麦が形成されたと考えられている。

　被子植物の進化史において倍数体化は重要な役割を果たしているにもかかわらず、そのメカニズムは依然として解明されていない。小麦は、倍数体化の過程を再現し、合成六倍体小麦を得ることができるため、倍数体化研究にとって理想的な材料の一つである。私は、新しいイメージング手法やリバースジェネティクス的手法を、従来の細胞学的手法やフォワードジェネティクス的手法と組み合わせることで、倍数体化に寄与する減数分裂のメカニズムの解明を目指している。

Common wheat (Triticum aestivum L.) is an allohexaploid plant. As the first stage in the formation of common wheat, a hybridization between emmer wheat (tetraploid)Triticum turgidum L. and the diploid wild species Aegilops tauschii Coss. produced an ABD triploid hybrid. It is believed that, subsequently, a special form of meiosis (non-reductional meiosis) occurred, resulting in the formation of unreduced male and female gametes which fused, thereby giving rise to the allohexaploid common wheat.

　Although polyploidisation has played a significant role in the evolutionary history of angiosperms, its mechanism remains unclear. Wheat is one of the ideal model plants for polyploidisation research, as it allows the process to be recreated, yielding ‘synthetic’ hexaploid wheat. I aim to elucidate the mechanisms of meiosis that contribute to polyploidisation by combining new imaging techniques and reverse genetics approaches with conventional cytological and forward genetics methods.