ニンジン不定胚形成過程における細胞の機能分化

• 研究課題/領域番号: 01660512
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 秋田県立農業短期大学
• 研究代表者: 増田 清 秋田県立農業短期大学, 附属生物工学研究所, 助教授 (60157203)
• 研究分担者: 野村 港二 秋田県立農業短期大学, 附属生物工学研究所, 講師 (00183905) ; 井上 正保 秋田県立農業短期大学, 附属生物工学研究所, 教授 (90176446)
• 研究期間 (年度): 1989
• 研究課題ステータス: 完了 (1989年度)
• 配分額: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円); 1989年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: 植物組織培養 / 培養細胞 / 不定胚 / ニンジン / 核蛋白 / 全能性

研究概要

植物の初期発生は母体の子房内で行われるため、その過程を生化学的手法で解析することは困難である。しかし、ニンジンでは外部環境の制御により効率よく不定胚を誘導できることから、細胞あるいは分子レベルから発生過程を解析する材料としてしばしば用いられてきた。本研究では、胚分化能をもった細胞と分化能を失った細胞について、主として核蛋白分子種の差異という観点からその特性を明らかにした。同時に、発育初期の胚を構成している細胞の機能的分化を調べることを目的として、胚の各組織に由来する細胞の分画を試みた。
ニンジンの培養細胞は、無菌発芽させた芽生えの胚軸から2,4-Dを含む培地を用いて誘導し、液体培地中で維持した。ニンジンの培養細胞は継代回数が少ない場合、いずれも高い胚分化能を示したが、長期間の継代により、胚分化能の低下、あるいは消失という現象が認められた。このように継代培養の期間を調節することで得られた胚分化能の異なる細胞株について、希硫酸可溶性の核蛋白分子種を電気泳動法により検討した。電気泳動は一次元目をAUTとし、二次元目をSDS-PAGEで展開した。その結果、いずれの培養細胞から得せれた蛋白もヒストンの明確なスポットが認められ、酷似したパタ-ンを示したが、高い胚分化能をもつ細胞と、分化能を失った細胞では、SDSの系で分子量20-50kdに検出されるいくつかの蛋白について量的に顕著な差が認められた。これらの蛋白は希硫酸可溶性のものの中では量的にも多いことからヒストンH1である可能性が高いが、典型的なH1の挙動とは徴妙に違うことから、分類上の問題も含めて、より詳細な検討が必要とされる。
一方、胚を構成している細胞の分画化については、プロトプラストとした上で、Percollを主成分とする密度勾配遠心法により分離する方法が有効であるという結果が得られた。