植物の上下軸の決定と上下軸に沿ったパターン形成を担う分子機構

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19H03243
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分44030:植物分子および生理科学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 植田 美那子 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (20598726)
• 研究分担者: 金岡 雅浩 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (10467277)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 植物受精卵 / ライブイメージング / 体軸形成

研究成果の概要

胚の上下軸の形成は、個体発生の原点である。しかし植物では、その過程の詳細はほとんど分かっていなかった。そこで、研究代表者らはシロイヌナズナを用いて、詳細なライブイメージングを進めた（Matsumoto et. al., 2021）。精細胞と卵細胞の融合を調べるために、精細胞のマーカー株を作出し（Shiba et. al., 2023）、受精卵は精細胞侵入点である細胞上部に向けて伸長することを突き止めた（Kang et. al., 2023）。加えて、化合物スクリーニングによって、受精卵の上下分裂を損なう薬剤も見出した（Kimata et. al., 2023）。

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、植物の受精卵が上下に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、細胞内のダイナミックな動きや制御が、上下軸形成の起点である受精卵の不等分裂に必須であることも突き止めた。多くの植物において、受精卵は上下に不等分裂することで植物体の上下軸を確立することから、本研究で見出された因子や明らかとなった仕組みは、植物に共通した原理であると期待される。