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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis of polyspermy block system based on multiple pollen tube attraction.

Research Project

Project/Area Number 15K14541
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

丸山 大輔  横浜市立大学, 木原生物学研究所, 助教 (80724111)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords多精拒否 / シロイヌナズナ / 助細胞胚乳融合 / 花粉管 / 精細胞 / 胚乳 / 助細胞 / 卵細胞
Outline of Annual Research Achievements

28年度までの研究で被子植物に特有の新しい多精拒否の存在が示唆された.すなわち,2本目の花粉管が内容物を残存助細胞に放出する前に受精した胚珠が助細胞胚乳融合を完了することで,内容物を受精領域ではなく胚乳へと受け流す多精拒否経路である.当初の目的である細胞膜融合過程の多精拒否機構を解析するには,その前段階に位置するこの新奇の多精拒否経路を解明する必要があると考え, 29年度にかけてカギとなる助細胞胚乳融合のメカニズムの解明に焦点を当てた研究を行った.まず,助細胞胚乳融合が受精後における新規の遺伝子発現や胚乳核分裂を制御するサイクリン依存性キナーゼ(CDK)活性に依存することを阻害剤処理によって明らかにした成果について,原著論文として報告した.続いて,助細胞特異的にミコトンドリア局在型mTFP1を発現する植物を助細胞胚乳融合の検出マーカーラインとして用いた順遺伝学的アプローチに着手した.EMS処理後に生育させた2213個体のM1個体から,自家受精後の胚珠で胚乳核の分裂がみられるものの,助細胞のミトコンドリアが胚乳へと流出しない胚珠の頻度が高い個体を選抜した.41個体の一次候補から得られたM2世代を同様に観察し,表現型が伝達された1個体を助細胞胚乳融合の欠損変異体として解析することにした.得られた変異体#17は自家受精後の胚珠の約25%が助細胞胚乳融合をしない表現型を示した.現時点で変異体#17と親株との戻し交配が完了しており,原因遺伝子のマッピングに向けた準備が完了した.その一方で,この#17変異体が高頻度で多精を誘導することができるかどうか調べるため,27年度に作製した多精検出マーカーラインに#17を交配して変異を導入する実験を開始した.

  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Gregor Mendel Institute(オーストリア)

    • Country Name
      AUSTRIA
    • Counterpart Institution
      Gregor Mendel Institute
  • [Int'l Joint Research] Kentucky University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Kentucky University
  • [Journal Article] RETINOBLASTOMA RELATED1 mediates germline entry in Arabidopsis.2017

    • Author(s)
      Zhao, X., Bramsiepe, J., Van Durme, M., Komaki, S., Prusicki, M.A., Maruyama, D., Forner, J., Medzihradszky, A., Wijnker, E., Harashima, H., Lu, Y., Schmidt, A., Guthorl, D., Logrono, R.S., Guan, Y., Pochon, G., Grossniklaus, U., Laux, T., Higashiyama, T., Lohmann, J.U., Nowack, M.K., Schnittger, A.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 356 Pages: eaaf6532

    • DOI

      10.1126/science.aaf6532

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatiotemporal deep imaging of syncytium induced by the soybean cyst nematode Heterodera glycines.2017

    • Author(s)
      Ohtsu, M., Sato, Y., Kurihara, D., Suzaki, T., Kawaguchi, M., Maruyama, D., Higashiyama, T.
    • Journal Title

      Protoplasma

      Volume: 254 Pages: 2107~2115

    • DOI

      10.1007/s00709-017-1105-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A pharmacological study ofArabidopsiscell fusion between the persistent synergid and endosperm.2017

    • Author(s)
      Motomura, K., Kawashima, T., Berger, F., Kinoshita, T., Higashiyama, T., Maruyama, D.
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 131 Pages: jcs204123

    • DOI

      10.1242/jcs.204123

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Analysis of the structure surrounding the egg cell in Arabidopsis thaliana.2018

    • Author(s)
      Susaki, D., Oi, T., Tomomi S., Izumi, R., Enomoto, S., Arai, S., Kinoshita, T., Maruyama., D.
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] Reception of pollen tube contents by the endosperm.2018

    • Author(s)
      Daisuke Maruyama, Daichi Susaki, Tetsuya Higashiyama Tetsu Kinoshita
    • Organizer
      The 25th International Congress on Sexual Plant Reproduction
  • [Presentation] 助細胞は精細胞の放出先の位置を制御する微小流路として機能する2017

    • Author(s)
      須崎 大地、東山 哲也、木下 哲、丸山 大輔
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会
  • [Book] Plant Germline Development2017

    • Author(s)
      Susaki, D., Maruyama, D., Yelagandula, R., Berger, F., Kawashima, T.
    • Total Pages
      47~54
    • Publisher
      Humana Press, New York, NY
    • ISBN
      978-1-4939-7286-9

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-06-07  

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