| 研究領域 | 植物の成長可塑性を支える環境認識と記憶の自律分散型統御システム |
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| 研究課題/領域番号 |
16H01467
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
藤井 壮太 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (90716713)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 受粉 / 自家不和合性 / シグナル伝達 / 可塑性 |
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| 研究実績の概要 |
1）自家不和合性反応時のカルシウムイオン流入経路の解明
アブラナ科の自家不和合性では花粉表面に局在する低分子タンパク質SP11が、雌蕊先端の乳頭細胞に局在するSRKに直接的かつ特異的に受容されて自己花粉認識反応が引き起こされる．これまでの研究で、このSP11とSRKの相互作用後に雌蕊細胞でカルシウムイオンの流入が起こることを示してきた．本研究では自家不和合性反応機構がどのように制御されているのか、さらなる解明を目指す．今年度は、BRETを利用したカルシウムセンサーであるNano-lantern(Saito et al., 2012)を、雌蕊先端細胞で特異的に発現する系統の作成を行った．この系統からプロトプラストを調製し、SP11を添加する事でカルシウムイオン濃度の増加反応を検出することができた．従って発光を利用した自家不和合性のハイスループットな検出系を確立することができた．この系を利用して外環境の変動が自家不和合性反応に与える影響を精査した．例えば、pHが反応の重要なファクターであり、自家不和合性は外環境pHが中性の時にもっとも強い反応性を示すことが明らかになった．
2）自己花粉の情報処理機構の解明
自己の花粉と非自己の花粉を同時に受粉した場合、本来15分間で発芽するはずの非自己花粉がしばらく発芽抑制される．すなわち、細胞の状態が非自己花粉を受け入れられる基底状態(状態1)から、自家不和合性反応時（状態2）を経験し、再び状態1に戻ることで、非自己花粉を選択的に受け入れる可逆性があることが示唆されてきた．本年度は、今までのカルシウムモニタリング系に加えてpH等の細胞内環境を計測する実験系を確立した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ライブイメージングの準備などを予定通り確立することができてきた．顕微鏡の不調によりライブイメージング実験に一部遅延が生じたが、BRETレポーターを新たに利用することでその遅れを取り戻し、新たな成果を得ることができた．
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| 今後の研究の推進方策 |
計画通りライブイメージングを行い、自家不和合性と相関がある細胞内現象を明らかにする．
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