2018 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
18J01963
|
|---|
| Research Institution | Yokohama City University |
|---|
Principal Investigator |
須崎 大地 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 特別研究員(PD)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
|
| Keywords | 初期胚乳 / 顕微細胞操作 / マイクロインジェクション |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
被子植物の胚嚢の大部分を占める中央細胞は、受精をきっかけに活発な遺伝子発現を始め、次世代となる胚を育む胚乳へとダイナミックに転換する。胚乳核の分裂による多角化、助細胞と胚乳の融合による花粉管誘引の停止の後に細胞化する。これら独特な細胞現象は、柔軟な組織形成の可能性を示す例として興味深い。本研究は、これら胚乳の初期発生を制御する遺伝子を同定し分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。
転写または翻訳阻害剤を処理した実験から胚乳の初期発生には受精後の新規な遺伝子発現が必要であることが明らかになったことから、受精前後で変化する遺伝子群に目的の遺伝子が含まれると示唆された。取得済みの中央細胞と比較する初期胚乳の遺伝子発現解析のために、胚乳組織を単離する酵素液を検討した。細胞壁分解酵素の組成を変えて試したが、初期胚乳の高頻度なプロトプラスト化が困難であった。代替手法として準備を進めていた組織特異的な細胞核単離法（INTACT法）を採用した。使用する形質転換体の改変と選抜をおこない、核単離の条件の検討を進めている。また、胚乳での多遺伝子発現系の構築に不可欠な胚珠へのマイクロインジェクション手法の最適化をおこなった。マニピュレーターの設置角度とピエゾマイクロマニピュレーター、インジェクターの選定と出力の調整、組織培養培地への胚珠の配置方法を工夫することで、従来と比べて中央細胞への色素導入効率が飛躍的に改善した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の目的である初期胚乳の発生イベントを司る遺伝子の同定と分子メカニズムの解明には、受精後の初期胚乳で新規に発現する遺伝子の選抜が不可欠である。当初予定していた酵素液処理による胚乳組織の単離が困難であったため、INTACT法による核単離への変更を余儀なくされたが、解析に使用する形質転換体を無事取得できた。また、多遺伝子同時発現系に重要なマイクロインジェクションの実験系も大幅に改善できた。以上から順調に進んでいると考えられる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
初期胚乳の遺伝子発現情報を取得するためにINTACT法による胚乳核の単離方法を最適化してRNA-seqをおこなう。取得済みの中央細胞のデータと比較して受精後に上昇する遺伝子の中から、発現変動する遺伝子群を絞りこみ、クローニングする。マイクロインジェクションによる遺伝子発現に適したベクターを選定し、多遺伝子同時発現系の確立を目指す。選抜した遺伝子を導入し、ライブイメージングによって初期胚乳の発生イベントを観察して、遺伝子を導入しないコントロールと比べて変化が見られる遺伝子セットを絞り込む。
|
