ゲノム相関がもたらす自然環境下での植物種間交雑を防ぐ受精の可塑性と頑強性

• Project Area: Correlative gene system: establishing next-generation genetics
• Project/Area Number: 24113510
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 金岡 雅浩 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10467277)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥20,540,000 (Direct Cost: ¥15,800,000、Indirect Cost: ¥4,740,000); Fiscal Year 2013: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000); Fiscal Year 2012: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
• Keywords: 花粉管ガイダンス / 気孔 / 環境応答 / ゲノム / 倍数体 / 生理活性物質 / 生殖隔離 / 種

Research Abstract

(1) 新規マイクロデバイスを用いたin vitro花粉管誘引アッセイにより、Torenia fournieri における新たな花粉管誘引物質を探索した。多段階のカラム分画により得られた活性画分から、花粉管誘引活性を有する新規のタンパク質を同定し、その発現部位が既知の誘引因子LUREと異なることを明らかにした。現在、このタンパク質をコードする遺伝子の機能欠失株の作成を試みている。
(2) シロイヌナズナ近縁種のC. flexuosaは、流水中を主な生育環境とするC. amaraと乾燥地を好むC. hirsutaの異質倍数体種であり 、両親種と比べて中間的な水分環境に広く分布する。野外個体においてこれら3種の蒸散速度や気孔密度を調べたところ、C. flexuosaにおいて可塑性が最も高かった。このことはC. flexuosaの広範な生息域を説明する有力な理由となると考えられた。
(3) シロイヌナズナ属の異質4倍体種タチスズシロソウと、その両親種であるハクサンハタザオ・セイヨウミヤマハタザオの移植実験を、昨年度に引き続きおこなっている。これらの植物の生育及び適応度(種子生産量) と遺伝子発現パターン及びゲノムのメチル化パターンの関連を解析するため、昨年度移植した個体から葉のサンプリングをおこなった。次年度以降の適応度を解析してから、興味深い個体については発現及びメチル化の解析を始める予定である。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Ca^<2+>-activated reactive oxygen species production by Arabidopsis RbohH and RbohJ is essential for proper pollen tube tip growth (2014)
  • Author(s): Kaya, H., Nakajima, R., Iwano, M., Kanaoka, M., Kimura, S., Takeda, S., Kawarazaki, T., Senzaki, E., Hamamura, H., Higashiyama, T., Takayama, S., Abe, M., and Kuchitsu, K.
  • Journal Title: Plant Cell Volume: 26 (3) Issue: 3 Pages: 1069-1080
  • DOI: 10.1105/tpc.113.120642
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A microfluidic device for quantitative analysis of chemoattraction in plants (2013)
  • Author(s): 1. Mitsuhiro Horade, Masahiro M Kanaoka, Motoki Kuzuya, Tetsuya Higashiyama, Noritada Kaji
  • Journal Title: RSC Advances Volume: 3 Issue: 44 Pages: 22301-22307
  • DOI: 10.1039/c3ra42804d
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pollen-pistil interactions in reproductive interference: comparisons of heterospecific pollen tube growth from alien species between two native Taraxacum species (2013)
  • Author(s): Nishida S., M. M. Kanaoka, Y. Hashimoto, K-I. Takakura, T. Nishida
  • Journal Title: Functional Ecology Volume: 28 Issue: 2 Pages: 450-457
  • DOI: 10.1111/1365-2435.12165
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Arabidopsis homeodomain-leucine zipper IV proteins promote stomatal development and their ectopic expression induces stomata beyond the epidermis (2013)
  • Author(s): Kylee M Peterson, Christine Shyu, Christian A Burr, Robin J Horst, Masahiro M Kanaoka, Minami Omae, Yutaka Sato, and Keiko U Torii
  • Journal Title: Development Volume: 140 Issue: 9 Pages: 1936-1945
  • DOI: 10.1242/dev.090209
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acquisition of LURE-Binding Activity at the Pollen Tube Tip of Torenia fournieri (2013)
  • Author(s): Satohiro Okuda, 他5名
  • Journal Title: Molecular Plant Volume: (印刷中)(in press) Issue: 4 Pages: 1074-1090
  • DOI: 10.1093/mp/sst050
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 異質倍数化植物に見られる環境応答可塑性の解析 (2013)
  • Author(s): 青木優里
  • Organizer: 第54回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山県）
  • Year and Date: 2013-03-21
• [Presentation] トレニア胚珠に由来する新規花粉管ガイダンス現象とその因子の探索 (2012)
  • Author(s): 葛谷元規
  • Organizer: 日本植物学会第76回大会
  • Place of Presentation: 兵庫県立大学（兵庫県）
  • Year and Date: 2012-09-15
• [Presentation] トレニア成熟雌しべに見出された新規花粉管ガイダンス現象の解析 (2012)
  • Author(s): 金岡雅浩
  • Organizer: 日本植物形態学会
  • Place of Presentation: 兵庫県立大学（兵庫県）
  • Year and Date: 2012-09-14
• [Presentation] Investigation of pollen tube guidance molecules and their roles for species-specificity in Torenia. (2012)
  • Author(s): Masahiro Kanaoka
  • Organizer: 77th Cold Spring Harbor Laboratory Symposium "The Biology of Plants"
  • Place of Presentation: Cold Spring Harbor Laboratory, USA
  • Year and Date: 2012-06-01
• [Presentation] Regulation of directional pollen tube growth by secreted molecules
  • Author(s): Masahiro Kanaoka, Motoki Kuzuya, Kei Hattori, Tetsuya Higashiyama
  • Organizer: 第55回日本植物生理学会大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Invited
• [Presentation] 外来タンポポはなぜ強い?-在来種への繁殖干渉メカニズム-
  • Author(s): 西田佐知子、金岡 雅浩
  • Organizer: 第61回日本生態学会大会
  • Place of Presentation: 広島大学
• [Presentation] 異質倍数体植物の環境応答にみられる表現型可塑性の解析
  • Author(s): 青木優里、清水健太郎、東山哲也、清水(稲継)理恵、秋山玲子、金岡雅浩
  • Organizer: 日本植物学会第77回大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
• [Presentation] トレニア花粉管先端における誘引物質LUREsの受容能獲得
  • Author(s): 奥田哲弘、鈴木孝征、森仁志、金岡雅浩、佐々木成江、東山哲也
  • Organizer: 日本植物学会第77回大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
• [Book] 高校生物解説書 授業でそのまま使えるPowerPoint付き! 植物編 (2014)
  • Author(s): 町田 泰則, 岡田 清孝, 山本 興太朗 (監修) （分担執筆）
  • Total Pages: 112
  • Publisher: 講談社サイエンティフィク
• [Remarks]
  • URL: http://www.ige.tohoku.ac.jp/prg/genetics/