| Project/Area Number |
18K06281
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
石黒 澄衛 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (50260039)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 花粉 / 細胞壁 / シロイヌナズナ / 突然変異体 / タペート細胞 / ペクチン / キシラン / アラビノガラクタンタンパク質 / 細胞内小胞輸送 / 小胞体 / Ypt/Rab GTPase / 植物発生学 / 多糖 / エキシン / 花粉形態形成 / 細胞壁多糖 / 生殖 / 雄性不稔 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エキシンの構成成分はスポロポレニンと呼ばれる脂質性のポリマーで、花粉形成の初期には花粉自身が、後期には花粉を取り囲む葯壁の細胞であるタペート細胞が合成する。したがって、タペート細胞で合成されたスポロポレニン前駆物質を花粉表面に運ぶしくみが存在すると考えられているがその実体はよくわかっていない。以前同定したシロイヌナズナのエキシン形成突然変異体と共発現する遺伝子の遺伝子破壊株を取り寄せて解析したところ、エキシンの網目が断裂する表現型を示すことがわかった。この遺伝子はタペート細胞で強く発現する遺伝子であった。さらに、ゲノム中にもう一つあるホモログ遺伝子もゲノム編集で破壊した二重変異体を作出したところ、より顕著な異常が観察された。これらのタンパク質は多糖やスポロポレニン前駆体と複合体を形成し、タペート細胞から花粉表面へのスポロポレニンの輸送に関係している可能性がある。この可能性について引き続き検討を進める。
この二重変異体ではエキシンの構造は大きく変化するが自殖種子は正常に形成される。このことから、エキシンの構造変化は花粉の稔性には関係ないとも考えられる。しかし、シロイヌナズナでは開花時に葯と柱頭が直接接触し、風や送粉者がなくても自家受粉できるため、花粉が一定時間環境に放置されるような状況はまれである。環境中に一定時間置いた変異体の花粉では稔性に影響が生じていないかどうかなど、よく検証する必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナ禍の影響で思うように実験できない時期があり、十分な成果に至らなかったため研究期間を延長することとした。しかし、限られた時間の中での研究としては一定程度の成果を上げることはできたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
網目状エキシンの構造形成に多糖モジュールが大きく寄与していること、およびタペート細胞での多糖の合成がエキシンの発達に必要であることを示し、研究を取りまとめる。
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Report
(3 results)
Research Products
(9 results)
