新規イメージング法とホームメイド薬剤による植物の不等分裂機構の解明

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K14753
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 植田 美那子 名古屋大学, 理学研究科(WPI), 特任講師 (20598726)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 植物受精卵 / ライブイメージング / 化合物スクリーニング

研究成果の概要

植物において、上下軸の形成は、受精卵の細胞内極性にまで還元されるが、受精卵を極性化させるしくみについては、これまでほとんど分かっていなかった。そんななか、本研究において、シロイヌナズナの受精卵の網羅的ライブイメージングを行った結果、植物細胞のほとんどを占めるオルガネラである液胞が、受精卵の非対称分裂の制御に必須であることを発見した（Kimata et. al., 2019; Ueda and Berger, 2018）。化合物スクリーニングの結果としても、受精卵の不等分裂を阻害する新規の薬剤を複数見出した（論文執筆中）。

自由記述の分野

植物発生学

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究代表者らは、世界で初めて、植物の受精卵が極性化する動態をリアルタイムで観察することに成功した。さらに、これまで単なる水袋だと考えられてきた液胞のダイナミックな動きが、受精卵の非対称分裂だけでなく、その後の形作りにも必須であることも突き止めた。ほとんどの植物において、受精卵は大きな液胞を持つことから、本研究が明らかにした仕組みは、植物に共通した普遍的な機構であると期待される。液胞は植物だけでなく、真菌類にまで保存された基本的な細胞内小器官のため、植物の形が複雑に進化してきた経緯の理解や、農業技術への応用など、さまざまな分野への展開が期待できる。