Functional analysis of mobile RNAs that are transferred to the sperm cells based on cell isolation and live cell imaging

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K23759
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0702:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: Motomura Kazuki 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 助教 (50844049)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Keywords: 細胞生物学 / 花粉 / RNA

Outline of Final Research Achievements

This study focused on the intercellular signals that sperm cells in pollen receive from the vegetative cells that elongated pollen tubes. In particular, I focused on RNAs that are transferred from the vegetative cell to the sperm cells.
I isolated sperm cells from wild-type pollen and mutant pollen and compared the RNA variations in each sample. The result revealed a large number of candidates of mobile RNAs in pollen. The mutant pollen showed a phenotype of abnormal sperm cell trafficking, suggesting a link between sperm cell trafficking and intercellular communication. Using the mutant pollen tube, I uncovered a novel function of pollen tubes.

Free Research Field

RNA植物生殖工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究代表者はホモ接合体が取得できないミュータント花粉を利用して、野生型花粉や野生型精細胞を含むヘテロな集団から、野生型精細胞またはミュータント精細胞だけをそれぞれ精製する技術を確立した。本研究で示唆された精細胞移行RNAの共通性が明らかになれば、個々の精細胞移行RNAの機能解析などの基礎研究は勿論のこと、社会的に重要な研究開発にも発展する可能性がある。更に花粉の機能解析も進めることで、これまで分かっていなかった精細胞の輸送と細胞間コミュニケーションとの関連性も明らかになることが期待できる。以上の２点から、本研究成果は当該学術分野にとどまらず、社会的価値の面でも波及効果を持つと考えている。