• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

アブラナ科植物の受粉における自己認識システムの解明

公募研究

研究領域植物の成長可塑性を支える環境認識と記憶の自律分散型統御システム
研究課題/領域番号 16H01467
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

藤井 壮太  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (90716713)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワード受粉 / 自家不和合性 / シグナル伝達 / 可逆性 / 遺伝学 / 生理学 / 可塑性 / 生殖 / 細胞間シグナル伝達
研究実績の概要

1)自家不和合性反応時のカルシウムイオン流入経路の解明
アブラナ科の自家不和合性では花粉表面に局在する低分子タンパク質SP11が、雌蕊先端の乳頭細胞に局在するSRKに直接的かつ特異的に受容されて自己花粉認識反応が引き起こされる.これまでの研究で、このSP11-SRKの相互作用後に雌蕊細胞でカルシウムイオンの流入が起こることを示してきた.本研究ではBRETを利用したカルシウムセンサーであるNano-lanternを用い自家不和合性の検出系を確立した.この系を利用して外環境の変動が自家不和合性反応に与える影響を精査した.また、蛍光タンパク質マーカーを用いて、自家不和合性反応時にはpH低下反応が起こる事を示した.
2)自己花粉の情報処理機構の解明
自己の花粉と非自己の花粉を同時にヘテロ受粉した場合、非自己花粉の発芽はしばらく抑制されるものの選択的に受諾される.すなわち、細胞の状態が非自己花粉を受け入れられる基底状態から、自家不和合性反応を経験し、再び基底状態に戻る可逆性があることが示唆されてきた.これまでの研究で、自家不和合性反応はアクチンの大きな変動をともなうことが報告されていた(Iwano et al. 2007).そこで本研究で観察した現象について状態遷移のポイントを捉えるためにアクチンのライブイメージングを行った.結果、自己認識反応後はアクチン動態が非平行状態になることが観察された.一方、非自己受諾反応時では花粉の吸水に伴って大きなアクチンの変動が見られたが、吸水以前は基底の平行状態が維持されていることを明らかにした.そしてヘテロ受粉時にはアクチン動態が一過的に変動するものの、非自己が吸水する約1分前には平行状態に戻っていた.これらの観察から、アクチン動態と自家不和合性反応の可逆性には相関があることが推察された.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Multilayered dominance hierarchy in plant self-incompatibility2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii Sota、Takayama Seiji
    • 雑誌名

      Plant Reproduction

      巻: 31 号: 1 ページ: 15-19

    • DOI

      10.1007/s00497-017-0319-9

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-self- and self-recognition models in plant self-incompatibility2016

    • 著者名/発表者名
      Fujii S, Kubo K, Takayama S
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 2 号: 9 ページ: 16130-16130

    • DOI

      10.1038/nplants.2016.130

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Restorer-of-fertility-like 2 pentatricopeptide repeat protein and RNase P are required for the processing of mitochondrial orf291 RNA in Arabidopsis.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujii S, Suzuki T, Giege; P, Higashiyama T, Koizuka N, Shikanai T.
    • 雑誌名

      Plant Journal

      巻: 86 号: 6 ページ: 504-513

    • DOI

      10.1111/tpj.13185

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A complex dominance hierarchy is controlled by polymorphism of small RNAs and their targets2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuda S., Wada Y., Kakizaki T., Tarutani Y., Miura-Uno E., Murase K., Fujii S., Hioki T., Shimoda T., Takada Y., Shiba H., Takasaki-Yasuda T., Suzuki G., Watanabe M., Takayama S.
    • 雑誌名

      Nat. Plants

      巻: 3 号: 1 ページ: 16206-16206

    • DOI

      10.1038/nplants.2016.206

    • NAID

      120005947451

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cullin1-P is an essential component of non-self recognition system in self-sncompatibility in Petunia2016

    • 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

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] アブラナ科植物の花粉と雌蕊の相互作用における自己認識反応のモデル化2018

    • 著者名/発表者名
      藤井壮太、井上勇奎、田村友希、高山誠司
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A forward genetic strategy to identify pollen factor triggering compatible pollination2018

    • 著者名/発表者名
      Surachat Tangpranomkorn,Sota Fujii,Motoko Igarashi,Seiji Takayama
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Identification of pollen compatibility factor required for successful pollination2017

    • 著者名/発表者名
      Surachat Tangpranomkorn, Sota Fujii, Motoko Igarashi, Megumi Iwano and Seiji Takayama
    • 学会等名
      International Symposium on Imaging Frontier
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi