2022 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanism of cell fate and fertility determination of pollen sperm cells by single-cell tracking
| Project Area | Remodeling Plant Reproduction System by Cell Fate Manipulations. |
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| Project/Area Number |
20H05779
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
水多 陽子 名古屋大学, 高等研究院(WPI), 特任助教 (70645142)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Keywords | 花粉 / イメージング / 一過的遺伝子導入 / 植物 / 生殖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
被子植物のオスの配偶体は花粉と呼ばれ、花粉の内部にはオスの配偶子である精細胞が含まれる。精細胞は花粉から発芽した花粉管の内部を通って、花の奥深くにあるメスの配偶子である卵細胞まで運ばれ、受精し種子が作られる。すなわち花粉形成や機能、受精能獲得のメカニズムを知ることは、被子植物の生殖を知る上で重要である。また、受精や種子生産のメカニズムを知ることは、育種や作物生産など、農業分野にも重要である。本年度は、昨年度に引き続き花粉発生の長時間のライブイメージングと、得られた画像の解析を中心に研究を行なった。まず、倒立型蛍光顕微鏡または共焦点顕微鏡を用いて、蛍光タンパク質で細胞内を可視化したマーカーラインの花粉や花粉管の発生、および受精過程をライブイメージングし、詳細なデータを得た。次に、花粉への一過的な遺伝子導入をおこない、発生過程や成長の様子を観察した。これにより、導入した遺伝子の機能や細胞運命などの変化、および花粉または花粉管の表現型に与える影響などを評価した。その結果、花粉の発生や受精能に影響を与えると考えられる遺伝子が複数示唆された。また、昨年度実施した次世代シークエンサーによる花粉発生の各ステージの網羅的な遺伝子発現解析をもとに、ステージ特異的な遺伝子の解析などを行った。その結果、シロイヌナズナにおける既知遺伝子のホモログ、および未知の遺伝子が見出され、発生および細胞運命の決定について重要な示唆が得られた。本研究の成果の一部は、2報の原著論文、1報の和文総説、日本ゲノム編集学会第7回大会、京大植物縦横無尽の会、日本植物学会第86回大会、第64回日本植物生理学会年会にて発表した。また、年3回の班会議にて発表と情報共有を行い、領域内外で複数の共同研究を進めるなど、連携や協力も積極的におこなった。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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