花粉管誘引に関わる生理活性物質の同定と花粉管細胞壁での受容機構の解明

• Project Area: Plant cell wall as information-processing system
• Project/Area Number: 25114509
• 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): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2014: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2013: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 花粉管ガイダンス / 植物細胞壁 / シグナル伝達 / 花粉管 / 受精 / 細胞壁 / マイクロデバイス

Outline of Annual Research Achievements

植物の細胞壁空間は細胞間シグナル伝達物質の受容と拡散の場として重要である。本研究課題ではシグナル伝達物質のモデルとして花粉管誘引因子を取り上げ、複数のシグナル因子による花粉管誘引のダイナミックな機能制御の理解を目指した。
＜１．長距離花粉管誘引因子の同定＞新規に見いだされた長距離花粉管誘引という現象について、それを担う因子を同定した。この因子は花粉管を持つ植物に高度に保存されており、普遍的なガイダンス因子である可能性が示唆された。
＜２．短距離花粉管誘引因子LUREsが花粉管細胞壁に機能するための分子構造の解析＞複数種由来のLUREsのアミノ酸配列比較とキメラタンパク質を用いたアッセイにより、LURE1の誘引に重要なドメインを発見した。また、LURE1タンパク質の立体構造の決定に向けてNMR解析を行い、一部のアミノ酸の帰属が完了した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Apoplastic ROS production upon pollination by RbohH and RbohJ in Arabidopsis (2015)
  • Author(s): 1)Kaya H, Iwano M, Takeda S, Kanaoka MM, Kimura S, Higashiyama T, Abe M, Kuchitsu K.
  • Journal Title: Plant Signaling Behavior Volume: 0 Issue: 2 Pages: 0-0
  • DOI: 10.4161/15592324.2014.989050
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Ca2+-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 MM, Kimura S, Takeda S, Kawarazaki T, Senzaki E, Hamamura Y, Higashiyama T, Takayama S, Abe M, Kuchitsu K.
  • Journal Title: Plant Cell Volume: 26 Pages: 1069-1080
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [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] 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
• [Presentation] Dynamics of stomatal behaviors and transcriptome in relation to environmental changes in Cardamine allotetraploid species (2014)
  • Author(s): Kanaoka, M.M
  • Organizer: Kyoto–Zurich Plant Workshop
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2014-12-22
  • Invited
• [Presentation] Sporophytic and gametophytic control of pollen tube guidance by secreted molecules (2014)
  • Author(s): Kanaoka MM
  • Organizer: 38th Naito Conference
  • Place of Presentation: シャトレーゼ札幌
  • Year and Date: 2014-10-08
• [Presentation] Identification of a novel pollen tube attractant in Torenia fournieri (2014)
  • Author(s): Kanaoka MM
  • Organizer: International ERATO Higashiyama Live-Holonics Symposium 2014
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2014-09-09
  • Invited
• [Presentation] Pollen Tube-in-a-Chip: A microfluidic devise for quantitative analysis of pollen tube guidance (2014)
  • Author(s): Kanaoka M, Horade M, Kuzuya M, Higashiyama T, Kaji N
  • Organizer: 23rd International Conference on Sexual Plant Reproduction, Porto, Portugal
  • Place of Presentation: Porto, Portugal
  • Year and Date: 2014-07-14
• [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] 授業でそのまま使える最新高校生物解説書（岡田清孝、町田泰則 編） (2014)
  • Author(s): 金岡雅浩
  • Total Pages: 112
  • Publisher: 講談社サイエンティフィック
• [Book] Pollen tube guidance toward the ovule (in Atlas of Plant Cell Structure) (2014)
  • Author(s): Kanaoka, MM
  • Total Pages: 202
  • Publisher: Springer
• [Book] Protoplasts from plant female gametophytes (in Atlas of Plant Cell Structure) (2014)
  • Author(s): Kanaoka, MM
  • Total Pages: 202
  • Publisher: Springer
• [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