|
アブラナ科植物では、雌ずい先端の乳頭細胞に異種の花粉が受粉した場合には、花粉の吸水・発芽が阻害され、受精が成立しない（種間不和合性）。また、同種でも自家花粉が受粉した場合にも、花粉の吸水・発芽が阻害され、受精が成立しない（自家不和合性）。これに対し、同種他家の花粉が受粉した場合には、花粉は乳頭細胞により和合と認識され、吸水・発芽して花粉管は乳頭細胞に侵入する。その後花粉管は、胚珠からの誘引物質により胚嚢へ誘導され、受精に至る。研究代表者はこれまでに、自家不和合性を付与したシロイヌナズナ（SI-Arabidopsis thaliana)を用いて、和合花粉時には乳頭細胞のAutoinhibited Ca2+-ATPase (ACA) を介したCa2+流出が発芽・伸長を誘導することと、不和合受粉過程においては、乳頭細胞のグルタミン酸受容体型チャネルを介したCa2+流入が花粉の給水を阻害することを明らかにしてきた。しかし、シロイヌナズナでは遺伝子重複が多いため多重遺伝子破壊株を作製する必要があり、Ca2+輸送体の機能解析の障壁となっていた。そこで、遺伝子重複の少ないゼニゴケMarchantia polymorphaを用いてCa2+輸送体の機能解析を進めることにした。その結果、Ca2+輸送体の破壊株では、葉状体の成長抑制に加えて、生殖器官の成長抑制や精子の形成阻害と受精能の低下が見られた。この遺伝子破壊株は、生殖過程及び形態形成におけるカルシウムシグナリングを研究するための有用なツールとして利用できる。
|
