アブラナ科植物の和合花粉受容システムの解析

• 研究課題/領域番号: 26440145
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 岩野 恵 大阪大学, 産業科学研究所, 特任助教(常勤) (50160130)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: アブラナ科植物 / 和合受粉 / 液胞 / 小胞体 / トランスゴルジネットワーク / カルシウム輸送体 / シロイヌナズナ / ゼニゴケ / 生殖 / 形態形成 / イメージング / 受粉過程 / カルシウム / 花粉管ガイダンス / 発光イメージング / カルシウムシグナリング / カルシウムポンプ / カルシウムチャネル / ライブセルイメージング / ゴルジ体 / ベシクル輸送

研究成果の概要

被子植物の生殖は、花粉の柱頭への付着（受粉過程）ではじまり、花粉管の胚珠への誘引を経て受精が成立する。これら一連の過程では、雌蕊と花粉との細胞間コミュニケーションにより適切な花粉（和合花粉）が選抜される。研究代表者はこれまでに、この細胞間コミュニケーションに、Ca2+や活性酸素が関与することを示し、和合花粉の発芽・伸長を誘導する雌蕊側のCa2+輸送体を同定してきた。本研究では、細胞生物学的解析により、和合受粉時の乳頭細胞内で細胞内膜系と細胞膜との密接な相互作用を可視化し、生化学的解析により、受粉時の乳頭細胞膜で機能するCa2+輸送体と相互作用する分子種を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Bioluminescent Low-Affinity Ca2+ Indicator for ER with Multicolor Calcium Imaging in Single Living Cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Hossain Md Nadim、Suzuki Kazushi、Iwano Megumi、Matsuda Tomoki、Nagai Takeharu
  • 雑誌名: ACS Chemical Biology 巻: 13 号: 7 ページ: 1862-1871
  • DOI: 10.1021/acschembio.7b01014
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A unique intracellular compartment formed during the oligotrophic growth of Rhodococcus erythropolis N9T-4 (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshida N, Yano T, Kedo K, Fujiyoshi T, Nagai R, Iwano M, Taguchi E, Nishida T, Takagi H.
  • 雑誌名: Appl. Microbiol. Biotech. 巻: 101 号: 1 ページ: 331-340
  • DOI: 10.1007/s00253-016-7883-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cullin1-P is an essential component of non-self recognition system in self-sncompatibility in Petunia (2016)
  • 著者名/発表者名: Kubo K, Tsukahara M, Fujii S, Murase K, Wada Y, Entani T, Iwano M, Takayama S
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 57 号: 11 ページ: 2403-2416
  • DOI: 10.1093/pcp/pcw152
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Calcium signalling mediates self-incompatibility response in the Brassicaceae (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwano M, Ito K, Fujii S, Kakita M, Asano-Shimosato H, Igarashi M, Kaothien-Nakayama P, Entani T, Kanatani A, Takehisa M, Tanaka M, Komatsu K, Shiba H, Nagai T, Miyawaki A, Isogai A, Takayama Seiji
  • 雑誌名: Nature Plants 巻: 1 号: 1 ページ: 15128-15136
  • DOI: 10.1038/nplants.2015.143
  • NAID: 120005716858
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nuclear membrane localization during pollen development and apex-focused polarity establishment of SYP124/125 during pollen germination in Arabidopsis thaliana (2015)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa M, Iwano M, Sato MH.
  • 雑誌名: Plant Reprod. 巻: 28 号: 3-4 ページ: 143-151
  • DOI: 10.1007/s00497-015-0265-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apoplastic ROS production upon pollination by RbohH and RbohJ in Arabidopsis (2015)
  • 著者名/発表者名: 1)Kaya H, Iwano M, Takeda S, Kanaoka MM, Kimura S, Higashiyama T, Abe M, Kuchitsu K.
  • 雑誌名: Plant Signaling Behavior 巻: 0 号: 2 ページ: 0-0
  • DOI: 10.4161/15592324.2014.989050
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transcriptional characteristics and differences in Arabidopsis stigmatic papilla cells pre- and post-pollination. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, T., Matsushima, M., Nabemoto, M., Osaka, M., Sakazono, S., Masuko-Suzuki, H., Takahashi, H., Nakazono, M., Iwano, M., Takayama, S., Shimizu, K. K., Okumura, K., Suzuki, G., Watanabe, M., Suwabe, K.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 56 号: 4 ページ: 663-673
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu209
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Self/Non-self recognition mechanisms in sexual reproduction : New insight into the self-incompatibility system shared by flowering plants and hermaphroditic animals (2014)
  • 著者名/発表者名: Sawada H., Morita, M., and Iwano, M.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: (in press) 号: 3 ページ: 1142-1148
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.05.099
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ライブイメージングのための発光植物の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩野恵
  • 学会等名: 日本細胞生物学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] An Investigation of Effect of Bioluminescent Light on Human using Electroencephalogram (2016)
  • 著者名/発表者名: Thammasan N, Iwano M, Moriyama K, Fukui K, Kawintiranon K, Buatong Y, Inagaki S, Nagai T, Numao M.
  • 学会等名: The 23nd International Display Workshop in conjunction with Asia Display (IDW/AD2016)
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2016-12-07
  • 国際学会
• [学会発表] Development of brilliant light-emitting Marchantia polymorpha for single-cell and whole-plant imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: Iwano M, Nishihama R, Suzuki K, Ishida S, Kaku T, Kochi T, Nagai T.
  • 学会等名: ISBC2016 (19th International Symposium on Bioluminescence & Chemiluminescence)
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center
  • 年月日: 2016-05-29
  • 国際学会
• [学会発表] 高光度発光性植物による新規イメージングシステムの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩野恵, 西浜竜一, 鈴木和志, 末次憲之, 石田咲子, 加来友美, 河内孝之, 永井健治
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会大会
  • 発表場所: 岩手大学、上田キャンパス
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] Ca2+ monitoring upon wounding stress in plants by luminescence probes (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwano M, Suetsugu N, Nishihama R, Kaku T, Kochi T, Nagai T
  • 学会等名: The 19th SANKEN International symposium
  • 発表場所: 大阪大学、吹田キャンパス
  • 年月日: 2015-12-07
  • 国際学会
• [学会発表] Luminescent Ca2+ imaging in Marchantia polymorpha (2014)
  • 著者名/発表者名: Megumi Iwano
  • 学会等名: Marchantia Workshop 2014
  • 発表場所: Kobe University
  • 年月日: 2014-12-08 – 2014-12-10
• [学会発表] 植物細胞における可視化技術の進展 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩野 恵
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会 関西支部 平成26 年度 特別講演会プログラム
  • 発表場所: 兵庫県立大学（姫路工学キャンパス）
  • 年月日: 2014-08-30
  • 招待講演
• [図書] 動植物の受精学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩野恵、土屋亨、掛田克行
  • 総ページ数: 332
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 動植物の受精学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤田均、岩野恵
  • 総ページ数: 332
  • 出版者: 化学同人
• [産業財産権] デバイス、およびそれを用いた判定システム (2017)
  • 発明者名: 永井健治、新井由之、岩野恵
  • 権利者名: 永井健治、新井由之、岩野恵
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2017
  • 外国