2009 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Elucidation of Common Mechanisms for Allogeneic Authentication in Animals and Plants |
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| Project/Area Number |
21112003
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
岩野 恵 Nara Institute of Science and Technology, バイオサイエンス研究科, 助教 (50160130)
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| Keywords | アロ認識 / アブラナ科植物 / アクチン / Ca^<2+>シグナリング / 自家不和合性 / ライブセルイメージング |
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| Research Abstract |
被子植物の多くは、自家不和合性として知られるアロ認識機構を有し、遺伝的に異なる同種異個体と選択的に受精することで、種の遺伝的多様性を維持している。申請者は、アブラナ科植物において、このアロ認識が花粉表層のSP11リガンドと雌ずい乳頭細胞膜上のSRK/MLPK受容体複合体との相互作用を介して行われていることを明らかにしてきた。さらに最近、自家受粉時の乳頭細胞内で、Ca^<2+>濃度の急激な上昇とアクチンの脱重合が起きることを明らかにした。そこで、本研究では特にCa^<2+>シグナリング系に着目し、乳頭細胞内にSRK/MLPK受容体のリン酸化という形で伝えられた自己花粉の情報がいかにしてCa^<2+>濃度の上昇を引き起こすのか、またこの上昇がいかにしてアクチンの脱重合を引き起こし、自家花粉の吸水・発芽を阻害するのか、アブラナ科植物のアロ認識機構の全貌を明らかにすることを目的とする。本年度は、生理学的解析を進めるために、自家不和合性シロイヌナズナを用いて小胞体や細胞壁などのCa^<2+>モニタリング系とアクチン・Ca^<2+>同時モニタリング系の構築を行った。和合・不和合受粉時の動態を比較した結果、小胞体については、和合時に大きく変動して花粉管周辺に集積するものの、そのCa^<2+>濃度は和合時でも不和合時でも常に高く保たれていること、細胞壁については、受粉前には遊離のCa^<2+>濃度は低く、和合受粉後にのみ上昇することが示された。また、Ca^<2+>動態にかかわる輸送体分子の性状解明のために、乳頭細胞へのマイクロインジェクションやプロトプラスト解析系を構築した。現在これらのモニタリング系と解析系を組み合わせることにより、和合・不和合受粉過程の解明を進めている。
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