2002 年度実績報告書

高等植物における生殖細胞の形成と受精、および初期発生の生理分子機構

研究課題

研究課題/領域番号	14036208
研究機関	東京大学
研究代表者	東山哲也東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (00313205)
キーワード	植物 / 配偶体 / 生殖細胞 / 受精 / 初期発生 / 顕微操作 / ライブイメージング / トレニア
研究概要	I)生殖細胞の形成から初期発生に至る一連の過程の解析 4核期の雌性配偶体を、in vitroで高頻度に8核7細胞の雌性配偶体に分化させる系を構築した。開花2〜3日前に相当するつぼみから取り出した胚珠を体外受精用の培地で培養すると、4核期にある雌性配偶体が約1日で有糸分裂を行い、細胞化し、8核7細胞の雌性配偶体を形成した。シグマ光機(株)と共同でタイムラプスシステムを構築し連続観察を行ったところ、核はその後の発生運命に応じて分裂前に明確な細胞内局在を示すことが初めて確認され、また細胞化は有糸分裂の終了とほぼ同時(20分以内)におこることが示された。微小管形成の阻害剤であるコルセミドを20mg/l〜40mg/l添加すると、核の局在が乱され、パターンが異常になった雌性配偶体が形成されることも明らかとなった。さらに、雌性配偶体ではたらく可能性のあるゴマモザイクウイルス34SプロモーターやシロイヌナズナACT11プロモーターをつないだGFPのコンストラクトを作製し、導入を試みた。その結果、低頻度ではあるが、マイクロインジェクションにより中央細胞のミトコンドリア等を可視化することに成功し、生殖細胞におけるトランジェントな遺伝子機能解析への道を拓いた。また、助細胞が分泌するガイダンス分子の同定に向け、誘引シグナルの化学的性質を調べるとともに、アッセイ系開発の準備を進めた。すでに花粉管を誘引している胚珠をマイクロマニピュレーションにより移動したところ、花粉管が雌性配偶体を追尾することがわかった。前方30μm程度に雌性配偶体を置くと、花粉管は必ず誘引され、30μm程度の距離であればガイダンスシグナルは数分で形成されること、誘引されている花粉管はガイダンスシグナルに対する反応性を維持し続けることが明らかとなった。 II)個々の胚嚢細胞のEST解析卵細胞や助細胞などで発現する遺伝子をT7-based aRNA増幅を用いて解析する準備を進めるとともに、胚珠8000個を用いたPCR cDNAライブラリー(平均1.2kb)の作製を進めた。

研究成果

(9件)

すべてその他

すべて文献書誌 (9件)

[文献書誌] Higashiyama T.: "The synergid cell : attractor and acceptor of the pollen tube for double fertilization"Journal of Plant Research. 115. 149-160 (2002)
[文献書誌] Nishimura Y., Misumi O., Kato K., Inada N., Higashiyama T., Momoyama Y., Kuroiwa T.: "An mt^+ gamete-specific nuclease that targets mt^-chloroplasts during sexual reproduction in C. reinhardtii"Genes and Development. 16. 1116-1128 (2002)
[文献書誌] Kuroiwa H., Nishimura Y., Higashiyama T., Kuroiwa T.: "Pelargonium embryogenesis : cytological investigations of organelles in early embryogenesis from the egg to the two-celled embryo"Sexual Plant Reproduction. 15. 1-12 (2002)
[文献書誌] Higashiyama T., Kuroiwa H., Kuroiwa T.: "Pollen tube guidance : beacons from the female gametophyte"Current Opinion in Plant Biology. 6. 36-41 (2003)
[文献書誌] Miyagishima S., Nishida K., Mori T., Matsuzaki M., Higashiyama T., Kuroiwa H., Kuroiwa T.: "A plant-specific dynamin-related protein forms a ring at the chloroplast division site"Plant Cell. 15. 655-665 (2003)
[文献書誌] 東山哲也: "植物の受精のしくみを解明"遺伝. 56. 20-21 (2002)
[文献書誌] 東山哲也: "受精のガイダンス機構"蛋白質核酸酵素. 47. 1645-1650 (2002)
[文献書誌] 東山哲也, 黒岩晴子: "受精とオルガネラ"植物細胞工学. 17. 150-154 (2002)
[文献書誌] 東山哲也: "トレニア"細胞工学. 21. 1530-1531 (2002)

2002 年度 実績報告書

高等植物における生殖細胞の形成と受精、および初期発生の生理分子機構

研究代表者

東山 哲也 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (00313205)

研究成果

[文献書誌] Higashiyama T.: "The synergid cell : attractor and acceptor of the pollen tube for double fertilization"Journal of Plant Research. 115. 149-160 (2002)

[文献書誌] Nishimura Y., Misumi O., Kato K., Inada N., Higashiyama T., Momoyama Y., Kuroiwa T.: "An mt^+ gamete-specific nuclease that targets mt^-chloroplasts during sexual reproduction in C. reinhardtii"Genes and Development. 16. 1116-1128 (2002)

[文献書誌] Kuroiwa H., Nishimura Y., Higashiyama T., Kuroiwa T.: "Pelargonium embryogenesis : cytological investigations of organelles in early embryogenesis from the egg to the two-celled embryo"Sexual Plant Reproduction. 15. 1-12 (2002)

[文献書誌] Higashiyama T., Kuroiwa H., Kuroiwa T.: "Pollen tube guidance : beacons from the female gametophyte"Current Opinion in Plant Biology. 6. 36-41 (2003)

[文献書誌] Miyagishima S., Nishida K., Mori T., Matsuzaki M., Higashiyama T., Kuroiwa H., Kuroiwa T.: "A plant-specific dynamin-related protein forms a ring at the chloroplast division site"Plant Cell. 15. 655-665 (2003)

[文献書誌] 東山哲也: "植物の受精のしくみを解明"遺伝. 56. 20-21 (2002)

[文献書誌] 東山哲也: "受精のガイダンス機構"蛋白質核酸酵素. 47. 1645-1650 (2002)

[文献書誌] 東山哲也, 黒岩晴子: "受精とオルガネラ"植物細胞工学. 17. 150-154 (2002)

[文献書誌] 東山哲也: "トレニア"細胞工学. 21. 1530-1531 (2002)

2002 年度実績報告書

東山哲也東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (00313205)