受粉・受精機構の解析

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07281103
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 磯貝 彰 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (20011992)
• 研究分担者: 北野 英己 愛知教育大学, 教育学部, 助教授 (50144184) ; 鎌田 博 筑波大学, 生物科学系, 教授 (00169608) ; 渡辺 正夫 東北大学, 農学部, 助手 (90240522) ; 神山 康夫 三重大学, 生物資源学部, 教授 (80024579) ; 崎山 文夫 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (40029947)
• キーワード: 自家不和合性 / S遺伝子 / S-RNase / S-レセプターキナーゼ / FISH / 胚発生 / 不定胚

研究概要

1、自家不和合性に関する研究(磯貝,崎山,神山,渡辺,塚谷,福井)
(1)胞子体型植物の自家不和合性:アブラナ科植物について、SLGあるいはSRKと相同な配列を持つゲノム断片を解析した。S遺伝子座に連鎖しているもののうち1つはSRK様の配列を有しており、発現していることが予想された。また、S遺伝子座に連鎖していないものも存在した。SRKの自己燐酸化により、燐酸化されるアミノ酸を特定した。蛍光ディファレンシャルディスプレーによってS遺伝子毎に異なり、花粉で発現しているmRNAを見いだした。FISH法により、SLG遺伝子を染色体上でマッピングできた。一方、サツマイモについて、二次元電気泳動により、S遺伝子型特異的なスポットを見いだし、そのアミノ酸配列の一部を明らかにした。
(2)配偶体型植物の自家不和合性:ニホンナシのS-RNaseについて、4種類のS-RNaseのcDNAの塩基配列を決定した。トマトについて、X線照射により花粉側の形質に変異がおきた突然変異体について、ホモ個体を作成し、それらのディファレンシャルディスプレーにより、変異体には存在しないいくつかのバンドを見いだした。
2、初期胚発生,不定胚形成に関する研究(鎌田,北野)
(1)ニンジンおよびアラビドプシスについて、ABAの情報伝達の仲介蛋白質遺伝子のC-ABI3遺伝子を導入した形質転換植物を作成した。そこでは、不定胚形成能誘導時に発現する遺伝子群が発現しており、C-ABI3遺伝子が胚の特異性に関わる転写調節機構の重要な因子であることをあきらかにした。
(2)イネの胚発生突然変異体を用い,初期発生に関与する遺伝子につき、それらの遺伝関係を調査し、関連する座位を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] 渡辺正夫: "受粉と受精の謎:遺伝的な多様性を保つ知恵" ネオ生物学シリーズ第7巻 植物. 7. 25-36 (1996)
• [文献書誌] H.Yang: "Arabidopsis thanliana ECP63 encoding a LEA protein is located in chromosome 4." Gene. 184. 83-88 (1997)
• [文献書誌] H.Yang: "Late embryogenesisabundant protein in Arabidopsis thaliana homologous to carrot ECP31." Physiol.Plant.98. 661-666 (1996)
• [文献書誌] K.Higashi: "The effects of reduced nitrogenous compounds suggests that glutamine synthetase is involved in the development of somatic embryos in carrot.Plant Cell Tissue Organ" Culture. 45. 109-114 (1996)
• [文献書誌] M.Ono: "Transient increasein the level of mRNA for a germin-like protein in leaves of the short-day plant Pharbitis nil during photoperiodic induction of flowering." Plant Cell Physiol.37. 855-861 (1996)
• [文献書誌] 鎌田博: "体細胞不定胚形成に関する生理学的・分子生物学的研究." 植物の化学調節. 31. 1-11 (1996)
• [文献書誌] 渡辺正夫: "花粉管は花柱内をどのように伸長するのか?" 化学と生物. 34. 400-401 (1996)
• [文献書誌] 鈴木剛: "自家不和合性の分子機構." 遺伝. 50. 33-37 (1996)
• [文献書誌] Takasaki,T.: "Effects of various factors(hormone combinations,genotypes,and antibiotics)on shoot regeneration from cotyledon explants in Brassica rapa L." Plant Tissue Culture Letters. 13. 177-180 (1996)
• [文献書誌] Suzuki,G.: "Expression of SLG9 and SRK9 genes in transgenic tobacco." Plant Cell Physiol.37. 866-869 (1996)
• [文献書誌] Matsushita,M.: "The SLGs of the same S24-haplotype are perfectly conserved in three different self-incompatible Brassica campestris L." Genes Genet.Syst.71. 255-259 (1996)
• [文献書誌] Nishio,T.: "Registration of S alleles in Brassica campestris L.by the restriction fragments of SLGs." Theor.Appl.Genet.92. 388-394 (1996)
• [文献書誌] 小野公代: "美しい器官の形成と開花の仕組み." 植物[不思議な世界]. 9-25 (1996)
• [文献書誌] T.Ueda: "An arabidopsisi gene isolated by a novel method for detection genetic interaction in Yeast encodes the GDP dissociation inhibitor of Ara4 GTPase." Plant Cell. 8. 2079-2091 (1996)
• [文献書誌] H.Kitano: "How is embryo size genetically regulated in rice?" Development. 122. 2051-2058 (1996)
• [文献書誌] Y.Sato: "A rice homeobox gene,OSH1,is expressed before organ differentiation in a specific region during early emnryogenesis." Proc.Natl.Acad.93. 8117-8122 (1996)
• [文献書誌] 北野英己: "イネ胚発生の遺伝的解剖" 育種学最近の進歩. 38. 55-58 (1996)
• [文献書誌] Sassa,H.: "Self-incompatibility(S)alleles of the Rosaceae encode members ofa distinctive class of the T2/S ribonuclease superfamily." Mol.Gen.Genet.250. 547-557 (1996)
• [文献書誌] Kowyama,Y.: "A putative receptor protein kinase gene in Ipomoea trifida." Plant Cell Physiol.37. 681-685 (1996)
• [文献書誌] Kakeda,K.: "Sequences of Ipomoea trifida cDNAs related to the Brassica S-locus genes." Sex.Plant Reprod.9. 309-310 (1996)
• [文献書誌] Fukui,K.: "Plant chromosomes at mitosis." Plant Chromosomes. 1-18 (1996)
• [文献書誌] Fukui,K.: "Analysis of chromosome information." Plant Chromosomes. 241-255 (1996)
• [文献書誌] 福井希一: "植物染色体の構造と機能." 植物のゲノムサイエンス. 57-66 (1996)
• [文献書誌] Takeshi Ishimizu: "Identification and partial amino acid sequences of seven S-RNases associated with self-Incompatibility of Japanese pear,Pyrus pyrifolia Nakai." J.Biochem.120. 326-334 (1996)
• [文献書誌] Naoko Norioka: "Molecular Cloning and Nucleotide Sequenes of cDNAs Encoding S-Allele Specific Stylar RNases in A Self-incompatible Cultivar and Its Self-compatible Mutant of Japanese Pear,Pyrus pyrifolia Nakai." J.Biochem.120. 335-345 (1996)
• [文献書誌] Takeshi Ishimizu: "Location of cysteine and cystine residues in S-RNases associated with gametophytic self-incompatibility." J.Biochem.242. 627-635 (1996)
• [文献書誌] Ueda,T.: "Brefeldin A induces the accumulation of unusual membrane structures in elongating pollen tubes of Nicotiana tabacum L." J.Plant Physiol.149. 683-689 (1996)
• [文献書誌] Ueda,T.: "Characterization and subcellular localization of a small GTP-binding protein(Ara4)from Arabidopsis:conditional expression under control of the promoter of the gene for heat-shock protein HSP81-1." Mol.Gen.Genet.250. 533-539 (1996)
• [文献書誌] Ueda,T.: "An Arabidopsis gene isolated by a novel method for detecting genetic interaction in yeast encodes the GDP dissociation inhibitor of Ara4 GTPase." Plant Cell. 8. 2079-2091 (1996)
• [文献書誌] 磯貝 彰: "アブラナ科植物の自家不和合性に関する生物有機化学的および分子生物学的研究" 日本農芸化学会誌. 70. 751-757 (1996)