2023 Fiscal Year Annual Research Report
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22K19328
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
水多 陽子 名古屋大学, 高等研究院(WPI), 特任助教 (70645142)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Keywords | 花粉 / 発生 / 極性 / 非対称分裂 / 遺伝子導入 / ライブイメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
被子植物の雄性配偶体である花粉は、減数分裂後に小胞子と呼ばれる1細胞が非対称分裂し、大きい娘細胞が栄養細胞に、小さい娘細胞が雄原細胞に分化することで作られる。小胞子が異常な対称分裂を起こすと両娘細胞とも栄養細胞となることから、雄原細胞の分化には非対称分裂が必須であると考えられているが、そのしくみは明らかになっていない。その原因として、イネやシロイヌナズナなどの従来のモデル植物の花粉では、発生過程を生きたまま生体外で解析することは困難であったこと、形質転換体を作らずにハイスループットに遺伝子機能を解析することが難しかったこと、などが挙げられる。そこで本研究では、双子葉植物の一種であるベンサミアナタバコをモデルとし、一過的な遺伝子導入と花粉発生系を組み合わせて花粉の発生過程を共焦点ライブイメージングする手法を確立した。これにより、任意の遺伝子を一過的導入し、生きたまま花粉の非対称分裂や細胞内極性を解析することが可能となった。本研究では核分裂や細胞質分裂をリアルタイムに画像解析する方法を確立し、細胞内構造や細胞内極性を定量化した。また、シロイヌナズナの知見をもとに阻害剤を添加し、ベンサミアナタバコの発生過程を観察したところ、細胞分裂や細胞極性が阻害され、発生が異常となる様子が観察された。さらに細胞内極性遺伝子を一過的に遺伝子導入し観察したところ、花粉の発生ステージに応じた細胞内極性が観察された。
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