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2019 年度 実績報告書

植物胚発生における細胞間コミュニケーションによる細胞運命制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03697
研究機関名古屋大学

研究代表者

栗原 大輔  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任講師 (90609439)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード植物 / 胚発生 / 細胞運命 / 細胞間コミュニケーション / イメージング
研究実績の概要

本研究では、胚体-胚柄間における細胞間コミュニケーションの解明を目指し、アポプラスティック経路に関わるリガンド-受容体ペアの同定、およびシンプラスティック経路に関わる因子の同定の2研究項目を実施した。
アポプラスティック経路に関わるリガンド-受容体ペアの同定:リガンドとして、今年度はCLEファミリーを全32種についてプロモーター発現マーカーラインを作成し、発現解析を行った。解析が終了した12種類のうち、胚で発現が確認できたCLEは一種類であった。しかし、胚での発現は球状胚期の胚体から発現が始まっており、一細胞期胚といった初期の発現は観察されなかった。
一方、受容体については、受容体候補#16において表現型と#16のT-DNA挿入箇所が一致しなかったため、今年度は原因遺伝子の同定を行った。全ゲノムリシーケンスにより変異箇所の同定を試みたが、顕著な遺伝子への一塩基挿入・欠失は見つけることはできなかった。このことより、変異は数塩基から数十塩基の欠失ではないかと予想される。さらに#16変異体の胚珠を用いてRNA-seq解析を行い、原因遺伝子同定に向けたデータ整備が整った。一方、受容体候補についても掛け合わせによって二重変異体・三重変異体を作成して解析を進めた結果、表現型の割合は低いながらも胚柄から胚体様分裂を示すものも見つかった。
シンプラスティック経路については、シンプラスティック経路を実際にシグナル分子が伝わっているかを解析するために、光顕微操作によって原形質連絡を制御する系の確立を引き続き目指し、HSp::iCals3m植物体の初期胚を用いて原形質連絡の阻害を試みたが、照射条件を定めることができず、頂端細胞、基部細胞あるいは胚柄細胞などへの特異的な阻害には至らなかった。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] デュッセルドルフ大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      デュッセルドルフ大学
  • [国際共同研究] ミラノ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      ミラノ大学
  • [雑誌論文] Live-Cell Imaging of Zygotic Intracellular Structures and Early Embryo Pattern Formation in Arabidopsis thaliana2020

    • 著者名/発表者名
      Ueda Minako、Kimata Yusuke、Kurihara Daisuke
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2122 ページ: 37~47

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-0342-0_4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of the cell fate specifications during female gametophyte development in Arabidopsis2020

    • 著者名/発表者名
      Susaki Daichi、Suzuki Takamasa、Maruyama Daisuke、Ueda Minako、Higashiyama Tetsuya、Kurihara Daisuke
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1101/2020.04.07.023028

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Live-cell analysis of female gametophyte development in Arabidopsis2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kurihara, Daichi Susaki, Tetsuya Higashiyama
    • 学会等名
      Synthetic Morphogenesis: From Gene Circuits to Tissue Architecture
    • 国際学会
  • [学会発表] シロイヌナズナ初期胚の細胞運命制御機構に関わる因子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      栗原大輔, 大谷悠登, 石田喬志, 澤進一郎, 東山哲也
    • 学会等名
      日本植物形態学会第31回大会
  • [学会発表] 化合物スクリーニングにより見出された新規細胞分裂阻害剤2019

    • 著者名/発表者名
      木全祐資, 佐藤綾人, 桑田啓子, 鈴木孝征, 山田萌恵, 栗原大輔, 山田朋美, 東山哲也, 植田美那子
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] ライブイメージングで迫るシロイヌナズナ受精卵の極性化機構2019

    • 著者名/発表者名
      植田美那子, 木全祐資, 田中小百合, 檜垣匠, 栗原大輔, 東山哲也
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物胚発生における細胞間コミュニケーションによる細胞運命制御機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      栗原大輔, 大谷悠登, 石田喬志, 澤進一郎, 東山哲也
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会
  • [学会発表] Live cell analysis and deep imaging for plant development2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kurihara
    • 学会等名
      JSOL2019 (第16回日本ナス科コンソーシアム年会)
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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