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1. 「和合シグナル」検出系の確立とシグナル分子性状解析
「和合シグナル」活性を定量的に追跡するために、[Ca^<2+>]センサー色素を含ませた微小ビーズを用いる新たな検出系を確立した。Brassica rapa花粉表層物質を分画し、本系により活性を追跡したところ、脂溶性画分と水溶性画分の両者が「和合シグナル」活性に必要であることが判明した。また、Arabidopsis thalianaを変異原処理し、不稔性株の収集を進めた。これら不稔性株の中から「和合シグナル」の情報伝達系に変異を持つ株の探索を開始した。
2. 「和合シグナル」により誘導される水/Ca^<2+>輸送経路の解明
乳頭細胞から花粉への水の供給にアクアポリン分子(PIPs)の関与が示唆されてきたが、実際に機能する分子種は特定できていない。そこで、乳頭細胞をレーザーマイクロダイセクション法により回収し、マイクロアレイにより本組織で高発現のPIP分子種を複数特定した。これらPIP分子種は、いずれも受粉前後で発現レベルが変動しないことが示され、水の輸送調節が発現後調節により行われていることが示唆された。一方、同じくマイクロアレイ解析により、柱頭において受粉後に発現上昇するCa^<2+>輸送体(ACAs)の分子種が複数同定された。その内の一分子種について、酵母変異体を用いた相補実験により、実際Ca^<2+>輸送活性を持つことが確認された。
3. 和合受粉時における花粉管内Ca^<2+>動態の解析
和合受粉時の花粉管内のCa^<2+>動態を明らかにする目的で、Ca^<2+>センサー蛋白質YC3.6を花粉内に発現させた。従来よりin vitro培養花粉管先端ではCa^<2+>オシレーションが観察され、これが花粉管の伸長に必須であると考えられてきたが、in vivoの状態で乳頭細胞壁内を伸長する花粉管にはオシレーションが観察されないという、通説を覆す結果を得た。
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