研究課題
植物の花粉成熟過程において、葯の最内層のタペート細胞にプログラム細胞死(PCD)が誘導され、花粉に表面構造や栄養が供給される。その不全は不稔を誘導し、農業上も重要な問題となる。タペート時期特異的プロモーターによりオートファゴソーム可視化マーカー蛋白質を発現させることによりオートファジー動態の可視化解析系を構築した。PCDが開始される小胞子一核期のタペート細胞全体でオートファジーが急激に誘導されることを見出し、今年度、原著論文を発表した。イネのオートファジー欠損変異株では、タペート細胞のPCDが遅延し、花粉成熟不良・雄性不稔となるが、その際の遺伝子発現に対する影響を網羅的にトランスクリプトーム解析し、その成果を今年度、原著論文として発表した。葯の各層の活性酸素種(ROS)の動態を可視化解析したところ、時期特異的なROSの一過的蓄積が観察された。一方、タペート細胞のPCD制御に重要な役割を果たす転写因子EAT1および、葯に強く発現するROS生成酵素NADPH oxidase/Rbohの変異体では、ROS蓄積やオートファジー動態に異常が見られることを見出した。こうした成果についていくつかの国際会議で招待講演を行った。水田環境下においてごく低頻度で稔実したオートファジー欠損変異株種子は、野生型と比較して小さく、白濁し、くず米様の形態を示すことを見出した。オートファジー欠損変異株種子の澱粉粒・胚乳等の走査・透過電子顕微鏡観察、澱粉・糖など代謝産物や、プロテオームによる比較解析の結果、変異株では胚乳中のα-アミラーゼの発現を含む、澱粉分解代謝経路が異常に活性化していること、オートファジーが、種子登熟過程においても重要な役割を果たすこと、高温登熟等、環境ストレスによる種子品質の低下とオートファジーが関連している可能性があることを発見し、その成果を原著論文として発表した。
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すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (104件) (うち国際学会 29件、 招待講演 14件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)
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