研究課題
基盤研究(C)
細胞間コミュニケーションに関わる分子メカニズムを明らかにすることは、植物科学のみならず基礎生物学において重要な課題である。本研究では花粉管（♂）と雌しべ（♀）の細胞間でのコミュニケーションにおいて鍵となる花粉管誘引因子に着目する。本研究の学術的独自性は、複数の植物種を用いて、花粉管誘引因子の構造の共通性・多様性の解明を目指すところにあり、植物生殖研究に大きく貢献すると期待される。
生物の種が維持されるためには、同種の配偶体を選別して受精することが重要である。本研究では、これまでにトレニア・シロイヌナズナという2種の植物の花粉管誘引因子LUREの解析で得られた知見を基礎として、以下の成果が得られた。(1) トマトにおいて花粉管誘引やin vitro受精を達成する実験系を確立した。(2) トマトにおいて胚のう特異的に発現する遺伝子の機能を明らかにした。(3) トレニア複数種由来の誘引因子の構造活性相関解析から、誘引活性を示すための構造の共通性、活性に種特異性をもたらすための構造の多様性について明らかにした。
本研究により初めて、トマトにおいて培地上で花粉管が胚珠内へと誘引される系を作成することができた。これはナス科植物を用いて人工的に異種間交配などをするための基盤となると期待される。また、受精過程において発現する複数の遺伝子の機能を解析できたことにより、植物有性生殖について基礎的な知見が深まったと言える。
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