Molecular mechanisms of the determination of the apical-basal axis and pattern formation along the axis in plants.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03243
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Ueda Minako 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (20598726)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金岡 雅浩 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (10467277)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 植物受精卵 / ライブイメージング / 体軸形成

Outline of Final Research Achievements

The apical-basal axis formation is the origin of ontogeny. In plants, however, the details of this process have been largely unknown. Therefore, we proceeded with live imaging using Arabidopsis embryos (Matsumoto et. al., 2021). To investigate the fusion of sperm cells and egg cells, we generated a marker visualizing sperm cells (Shiba et. al., 2023) and found that zygotes elongate toward the top of the cell, the point of sperm cell entry (Kang et. al., 2023). In addition, through chemical screening, we also found agents that impair the apical-basal cell divisions of zygotes (Kimata et. al., 2023).

Free Research Field

植物発生学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究代表者らは、植物の受精卵が上下に極性化する動態をリアルタイムで観察することに成功した。さらに、細胞内のダイナミックな動きや制御が、上下軸形成の起点である受精卵の不等分裂に必須であることも突き止めた。多くの植物において、受精卵は上下に不等分裂することで植物体の上下軸を確立することから、本研究で見出された因子や明らかとなった仕組みは、植物に共通した原理であると期待される。