2004 Fiscal Year Annual Research Report
高等植物の細胞接着機構に関わる遺伝子の同定とその発現制御
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14360204
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
佐藤 忍 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (70196236)
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| Keywords | タバコ / ペクチン / 接着 / 胚 / 花粉 / 花柱 |
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| Research Abstract |
NpGUT1(glucuronyltransferase 1)は、ペクチン多糖にグルクロン酸を転移する新規酵素をコードする遺伝子である。本研究では、その胚および花における発現と機能を解析した。NpGUT1::GUS形質転換タバコの未熟種子胚では、全体(特に幼根)、発芽直後の子葉・茎頂、芽生えの茎頂および篩部でGUS発現が見られた。そこで、茎頂での発現がまだおきていないステージにおいて、DEXによるNpGUT1遺伝子発現の抑制を茎頂のみで起こしたところ、茎頂がカルス化、本葉が癒合したものが観察された。また、DEXを与えた状態で発芽させた場合、ホウ素欠乏と同様の生育阻害が観察された。一方、花においてNpGUT1は、タペート組織、成熟花粉、花粉管の先端部、花柱の伝達組織においてNpGUT1の発現が見られた。NpGUT1の発現が強かった花柱の伝達組織は、花粉管の通り道となっており、また細胞間の接着が非常に弱い。受粉後に花粉管が伸長し胚珠を目指す際、花粉管との間での細胞接着が行われると考えられるが、それらの組織の形成と機能にNpGUT1が重要であることが予想された。そこで、未熟な雄蕊または雌蕊においてDEXによりNpGUT1の発現を抑制したところ、花粉形成、花粉管伸長などの雄性器官の形成阻害のみならず、雌しべ花柱の伝達組織の不全といった雌性器官の形成阻害が起きていた。今回、NpGUT1の発現抑制による花柱の伝達組織の形成阻害が起きた雌しべが、花粉管を誘導できるかどうかをアッセイしてみたところ、花粉管は花柱の中を通過できなかった。以上よりNpGUT1は、受精に関わる組織の形成と機能に重要であることが明らかとなった。
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