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花粉管細胞壁に作用する花粉管誘引物質の構造と機能の解明

Publicly Offered Research

Project AreaPlant cell wall as information-processing system
Project/Area Number 15H01231
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

金岡 雅浩  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (10467277)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Keywords花粉管 / 花粉管ガイダンス / 受精 / 種間障壁 / シグナル伝達 / 植物有性生殖 / ペプチド / イメージング / 細胞壁
Outline of Annual Research Achievements

花粉管誘引とは、雌しべ内部を伸長する花粉管を卵細胞のある胚のうへと導くメカニズムであり、被子植物の受精にとってきわめて重要である。トレニアやシロイヌナズナを用いた研究により、胚のうへの短距離誘引シグナルの実態として助細胞から細胞外に分泌されるLUREsが同定されている。トレニアとシロイヌナズナのLUREではアミノ酸配列がことなることから、本研究ではLUREの種選択的な活性に必要な構造の解明を目的として実験をおこなった。その結果、各LUREタンパク質の一部の配列が種選択的な花粉管誘引に必要だと明らかになった。タンパク質の構造解析より、その領域はLURE分子の表面にあたることも明らかになった。
また、独自のアッセイ系から長距離誘引に関わる因子として、胚珠胞子体組織から細胞外に分泌される新規タンパク質CALL1をトレニアより発見した。CALL1タンパク質の局在を解析したところ、遺伝子の発現部位である胚珠よりも広範に分布していることが分かった。トレニアにはCALL1様遺伝子が5つあり、それらの誘引活性を調べたところ、2つの遺伝子産物に誘引活性が見られた。CALL1のシロイヌナズナホモログタンパク質を作成し花粉管誘引活性を調べたところ、1つのタンパク質に活性が認められた。また、この花粉管誘引は、LURE受容体を欠いた植物でもみられた。このことから、CALL1による花粉管誘引はLUREによる誘引とは別のシグナル系で起こっていることが示唆された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Variation in the strength of reproductive interference from an alien congener to a native species in Taraxacum2017

    • Author(s)
      Sachiko Nishida, Keisuke Hashimoto, Masahiro M Kanaoka, Ko-Ichi Takakura, Takayoshi Nishida
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 130 Issue: 1 Pages: 125-134

    • DOI

      10.1007/s10265-016-0865-5

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Peptide signaling in pollen tube guidance2015

    • Author(s)
      MM Kanaoka, T Higashiyama
    • Journal Title

      Current opinion in plant biology

      Volume: 28 Pages: 127-136

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2015.10.006

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 花粉管ガイダンスを制御する分泌因子2016

    • Author(s)
      金岡雅浩、東山哲也
    • Organizer
      第57回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Role of multiple signaling molecules in semi-in-vivo pollen tube guidance2016

    • Author(s)
      Masahiro Kanaoka
    • Organizer
      日本植物学会第80会大会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Regulation of pollen tube guidance by secreted peptides and molecules2016

    • Author(s)
      Masahiro Kanaoka
    • Organizer
      ICAR2016
    • Place of Presentation
      HICO, GyeongJu, Korea
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] トレニアのin vitro受精系から明らかになった花粉管ガイダンスに関わ るシグナル分子2015

    • Author(s)
      金岡雅浩
    • Organizer
      遺伝研研究会
    • Place of Presentation
      遺伝学研究所
    • Year and Date
      2015-11-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Phenotypic plasticity in relation to water environment in allotetraploid Cardamine flexuosa2015

    • Author(s)
      金岡雅浩
    • Organizer
      日本進化学会第17回大会
    • Place of Presentation
      中央大学
    • Year and Date
      2015-08-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 東山研究室HP

    • URL

      http://www.higashiyama-lab.com

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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