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高等植物の生殖過程には、細胞壁マトリックス糖鎖を介した細胞接着が様々な場面で要求されるが、その生合成メカニズムと機能に関する知見が極めて乏しいのが現状である。申請者は現在までに、半数体タバコを用いた培養系による変異体作出系を開発することにより、これらの現状を打破することに成功し、細胞接着のみならず生殖過程にも重要であるペクチン糖鎖関連遺伝子を復数同定した。これらの遺伝子の生殖過程における詳細なメカニズムと機能を明らかとすることで、ペクチン糖鎖の生殖過程における役割を解明する。また、この変異体作出系を用いれば、生殖過程に必須な新規細胞壁マトリックス糖鎖関連因子を新規に同定出来ることが予想される。以上の研究を遂行することにより、高等植物の細胞壁マトリックス糖鎖関連遺伝子の生殖過程における役割をあきらにすることを目的としている。
・ペクチン糖鎖関連遺伝子の生殖過程における機能
(1)小胞子形成時におけるペクチン糖鎖の役割について、NpGUT1時空間的な発現解析及び発現調節を行うことにより明らかにする。
(2)受粉した花粉から発芽した花粉管と花柱の伝達組織との間にはm、何らかの細胞接着メカニズムが存在することが考えられる。NpGUT1の発現調節を行うことによって、花粉管ガイダンスにおけるペクチン糖鎖とホウ素の役割について解明する。
(3)ペクチンアラビナン鎖が花粉形成および花粉管ガイダンス、そして後期胚発生において果たす役割について、新規UDPアラビノース輪送体LARA1およびアラビノース糖ヌクレオチド関連遺伝子UAMを用いて分子レベルで解明する。
(4)LARA1を端緒として、TAPsystemを用いて検索により、未知のアラビナン鎖合成酵素複合体の全貌解明を行う。
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