2021 年度研究成果報告書

被子植物の受精に必須の“精細胞駆動力”をつかさどる輸送分子の発見とその機能解析

研究課題

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研究課題/領域番号	20K15822
研究種目	若手研究
配分区分	基金
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	立命館大学
研究代表者	元村一基立命館大学, 総合科学技術研究機構, 助教 (50844049)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード	生殖 / 細胞生物学 / シロイヌナズナ / 受精
研究成果の概要	被子植物の精細胞は、伸長する花粉管の中を通って受精の場へと輸送される。本研究では精細胞が受精の場へと移動するための駆動力に着目し、細胞核全てが花粉管基部に取り残され、細胞質に核を持たない花粉管を作出・解析した。予想外なことに、この細胞質に核を持たない変異花粉管は核を持つ花粉管と同様に伸長する能力を持っていた。更に胚珠の位置を認識して方向転換して、雌組織のもとへ辿り着くこともできた。この成果を論文発表するとともに、２つの学会より栄誉ある賞を受賞することができた。
自由記述の分野	植物生殖細胞工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	長きに渡って研究されてきた花粉管であるが、未だその能力には謎が多い。特に本研究が着目する精細胞輸送に関しては、栄養核に牽引されるという固定概念からか、関連研究はこれまでほぼ見られなかった。このように本研究成果は花粉管の秘められた能力を世界に先駆けて明らかにするものであった。また本研究成果で明らかになった現象は、多くの植物が共通に持つメカニズムである可能性が高い。なぜなら、種子植物は花粉管を用いて雌性配偶体に精細胞を送り届けることで果実を実らせるからである。今後も精細胞が雌性配偶体まで辿り着く分子メカニズムが明らかになっていくことで、農作物への応用展開の可能性も期待される。