in vitro体外受精系を用いた被子植物の初期胚形成機構の顕微分子生物学的研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11163206
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 黒岩 常祥 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (50033353)
• キーワード: 重複受精 / トレニア / 体外受精系 / 花粉管の誘導 / 胚発生

研究概要

本研究目的は、これまでの成果を踏まえて、先ず体外重複受精を高頻度で行い、高頻度で胚発生を正常に行う系の確立を目指す。この系を用いて、花粉管の誘導機構、重複受精時における精細胞の挙動、重複受精直後から始まるオルガネラの偏在と細胞分化、そして初期胚の形成機構をナノ分子生物学的に解析することである。これらの目的達成のためには、1個の細胞、1個のオルガネラの分子生物学的解析が必要であり、従来に全くない顕微操作技術の開発をおこなうことであった。
材料としてT-fournieriなどを用いて次の課題で進めてきた。(1)高頻度体外重複受精系の確立を行い、(2)体外重複受精系を用いて受精の瞬間での精細胞の挙動の解析に成功し、(3)体外重複受精系を用いて、受精の瞬間からおこるオルガネラの偏在と細胞分化の機構を明らかにした。また(4)体外重複受精系を用いて初期胚の発生系の確立し、そして(5)光ピンセット法を用いて、1個の細胞や受精卵及び1個の初期胚を分子生物学的に解析する方法を開発した。

研究成果

• [文献書誌] Higashiyama, T., Kuroiwa, H., et al.: "Explosive discharge of pollen tube contents in Torenia"Plant Physiol.. 122. 11-13 (2000)
• [文献書誌] Matsunaga, S., Schutze, K., et al.: "Single pollen typing combined with lawe0mediated manipulation"Plant Journal. 20. 371-378 (1999)
• [文献書誌] Nishimura, Y., Misumi, O., et al.: "Active digestion of mt derived chloroplast DNA in individual zygotes of Chlamydomonas reinhardtii revealed by the Optical tweezers"Proc. Natil. Acad. Sci. USA. 209. 222-232 (1999)
• [文献書誌] Kuriyama, H., Takano, H., et al.: "Characterization of Chlamydomonas reinhardtii zygote specific cDNAs that encode novel proteins containing ankyrin repeats and WW domains"Plant Physiol.. 119. 873-884 (1999)
• [文献書誌] Miyazawa, Y., Sakai, A., et al.: "Auxin and cytokinin have opposite effects on amyloplast development and expression of the ADP-glucose pyrophosphorylase gene in culture tobacco cells BY-2"Plant Physiol.. 121. 461-469 (1999)
• [文献書誌] Higashiyama, T., Kuroiwa, H., et al.: "Guidance in vitro of the pollen tube to the naked embryo sac to Torenia fournieri"Plant cell.. 20. 2019-2031 (1998)