| 研究課題/領域番号 |
18H02456
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
藤井 壮太 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90716713)
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| 研究分担者 |
和田 七夕子 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50379541)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 雌蕊 / 花粉 / 受粉 / ライブイメージング / 化合物制御 |
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| 研究実績の概要 |
(i)ポジティブな花粉排除機構の新奇遺伝変異のスクリーニング
昨年度までで、シロイヌナズナ種内の遺伝的多様性について新たな変異を見出した．F2分離集団を展開して、NGS解析を行いながら現在原因となる分子を探索している最中である.引き続き、原因遺伝子の同定を目指し、機能解析を行っていく．
(ii)花粉排除機構を打破する化合物のスクリーニング
昨年度までのスクリーニングで、候補となるケミカルを得てきた.一方、それらについて再試験を行ったが、安定して花粉排除機構を打破する 化合物は見出せなかった.そこで、今年度はまずSPRI1のアミノ酸置換体の解析を行い、その機能に重要なタンパク質配列部分を特定する.その上で、SPRI1の機能に重要なアミノ酸配列を標的とするような化合物を探索するアプローチを目指す.
(iii)ライブイメージングによる異種花粉応答反応の解明
共局在実験により、受粉時のSPRI1の挙動を追跡した.SPRI1は雌蕊細胞においては細胞膜と、小胞体に主に局在することが明らかとなった．一方、花粉菅が発芽した部位ではSPRI1シグナルの減少が見られたため、花粉管はなんらかの手段でSPRI1を不活化して雌蕊内に伸長していくものと考えられた．また、別の研究において異種花粉排除とクチクラ層との間に関係があることを見出してきた．蛍光染色法を用いてSPRI1変異体においてクチクラ層を可視化したが、特に異常は見られなかった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
(i)ポジティブな花粉排除機構の新奇遺伝変異のスクリーニング
研究当初の予定にはなかった種間不和合性に関わる新しい自然変異を見いだすことができ、その原因遺伝子に迫りつつある.
(ii)花粉排除機構を打破する化合物のスクリーニング
有効な化合物はまだ見いだせていないものの、SPRI1の機能に重要なアミノ酸を解析するアプローチに転換し、成果が得られると期待される．
(iii)ライブイメージングによる異種花粉応答反応の解明
SPRI1を可視化することに成功し、受粉時の動態についての解析結果を得ることができた．
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| 今後の研究の推進方策 |
(i)ポジティブな花粉排除機構の新奇遺伝変異のスクリーニング
引き続き、原因因子の同定を目指す．変異を特定し、原因遺伝子の機能解析を行っていく．
(ii)花粉排除機構を打破する化合物のスクリーニング
SPRI1の機能に重要な役割を果たすアミノ酸を特定し、タンパク質の生化学的な機能を推定する．重要機能部位に作用しうる化合物を絞り込み、スクリーニングを行う．
(iii)ライブイメージングによる異種花粉応答反応の解明
昨年度は共局在実験により、受粉時のSPRI1の挙動を追跡した.SPRI1は雌蕊細胞においては細胞膜と、小胞体に主に局在することが明らかとなった.一方、花粉菅が発芽した部位ではSPRI1シグナルの減少が見られたため、花粉管はなんらかの手段でSPRI1を不活化して雌蕊内に伸長していくものと考えられた.今年度は、SPRI1に対する抗体を作成し、生化学的、あるいは免疫染色によってSPRI1の細胞内局在を追跡することを目 指す.
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