2009 Fiscal Year Annual Research Report
胚乳由来の3倍体育成法の確立とインプリント遺伝子の解析による胚乳分化機構の解明
| Project/Area Number |
20780016
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
星野 洋一郎 Hokkaido University, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (50301875)
|
|---|
| Keywords | ハスカップ / 胚乳 / インプリント遺伝子 / FIE(fertilization independent endosperm) / 倍数性 / 雄性配偶子 |
|---|
| Research Abstract |
胚乳が植物体再生能を保持することを証明するために、ハスカップを用いて胚乳の培養条件の検討を行った。胚乳の発達段階と培養に用いる植物成長調節物質について試験を行ったところ、ベンジルアミノプリンとインドール酪酸を組み合わせ培地において胚乳がカルスを経由して植物体再生することを明らかにした。また、得られた不定芽の伸長にはジベレリンが有効であった。この研究により、胚乳が遺伝的可塑性を持ち、従来考えられていた栄養貯蔵器官にのみ分化するのではなく、植物体再生能を保持することが分かった。
この植物体再生は、胚乳が本来持つ分化プログラムが培養条件によって書き換えられることによって生じると仮定した。胚乳を高度に特異化させている現象としてゲノムインプリンティングに着目し、胚乳で発現するFIE(fertilization independent endosperm)の解析を進行中である。
また、胚乳は雌性配偶子と雄性配偶子が2:1で受精して生じることから、胚乳で起きる分化プログラムにおける雄性配偶子側の寄与について研究を着手した。まず、雄性配偶子の形成過程について解析し、花粉管内で生じる二つの精細胞のうちどちらが胚乳となるかについて追究した。このために、花粉管内で雄原細胞から精細胞が形成されるタイミング、花粉管内で形成されるmale germ unit(MGU)の細胞的的解析をフローサイトメトリーおよび間接蛍光抗体法を用いて進めた。二細胞性のアルストロメリアとキルタンサスをモデルに用いて研究を進めたところ、花粉発芽を誘導する液体のin vitro培養系で同調的に雄原細胞から精細胞が形成されることが分かった。また、MGU形成後に二つの精細胞において微小管に蓄積量が異なることを明らかにし、この微小管の蓄積量が精細胞の異型化の一因であることを示した。現在、精細胞の運命(どちらが卵細胞と融合し、どちらが胚乳のもととなる中央細胞と融合するのか)を決めるファクターについての仮説モデルを構築中である。
|
