細胞単離とライブセルイメージングを基盤とした精細胞移行RNAの機能解析

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K23759
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0702:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 元村 一基 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 助教 (50844049)
• 研究期間 (年度): 2019-08-30 – 2021-03-31
• キーワード: 細胞生物学 / 花粉 / RNA

研究成果の概要

本研究では植物の花粉中に存在する精細胞が、花粉管を伸ばす栄養細胞から受け取る細胞間シグナルの性質に注目し、特に栄養細胞から精細胞に移行するRNAに着目して、精細胞へのRNA移行を阻害した変異体花粉を作出して解析した。
まず野生型花粉と変異体花粉それぞれの精細胞を花粉から単離して、それぞれに含まれるRNA種をトランスクリプトーム解析で比較した。その結果、多数の精細胞移行RNA候補を見出した。また、この変異体花粉が精細胞の輸送異常の表現型を示したことから、精細胞輸送と細胞間コミュニケーションの関連性が示唆されたとともに、この精細胞輸送が欠失した表現型を利用して花粉管の新機能も明らかにした。

自由記述の分野

RNA植物生殖工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究代表者はホモ接合体が取得できないミュータント花粉を利用して、野生型花粉や野生型精細胞を含むヘテロな集団から、野生型精細胞またはミュータント精細胞だけをそれぞれ精製する技術を確立した。本研究で示唆された精細胞移行RNAの共通性が明らかになれば、個々の精細胞移行RNAの機能解析などの基礎研究は勿論のこと、社会的に重要な研究開発にも発展する可能性がある。更に花粉の機能解析も進めることで、これまで分かっていなかった精細胞の輸送と細胞間コミュニケーションとの関連性も明らかになることが期待できる。以上の２点から、本研究成果は当該学術分野にとどまらず、社会的価値の面でも波及効果を持つと考えている。