アルストロメリアにおける試験管内受精を用いた胚発生機構の分子プログラムの解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15780016
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 星野 洋一郎 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助手 (50301875)
• Keywords: アルストロメリア / 卵細胞 / 精細胞 / 試験管内受精 / 花粉管 / 花粉 / 雌性配偶子 / 雄性配偶子

Research Abstract

アルストロメリアを用いて試験内受精の実験系を確立するために、卵細胞および精細胞の単離条件の検討を行った。
卵細胞単離のために、胚珠の酵素処理とガラス針による解剖を行った。酵素処理に供する前の胚珠の珠孔または珠心組織の切除方法の検討と、最適な酵素液組成の検索を行い、ガラス針による胚珠の解剖により卵細胞の単離を行うことに成功した。
DAPIによる花粉の核染色を行ったところ、アルストロメリアは二核性花粉を持っことが分かった。二核性花粉から精細胞を単離するためには、花粉管を伸長させ、さらに花粉管内で雄原細胞から精細胞を形成させる必要がある。そこで、花粉管発芽に適した人工培地の組成を検討した。その結果、0.01% H_3BO_3、0.01% CaCl_2、0.0007% KH_2PO_4、10% sucrose、0.1% yeast extractを添加した培地が、発芽率および花粉管の伸長速度において優れていることが分かり、特にyeast extractの添加が花粉管伸長に効果的であることが示唆された。また、DAPI染色によって経時的に花粉管を観察した結果、精細胞が形成されるのは培養18〜20時間後と推測された。
精細胞単離のために、マンニトール液およびTriton X1OO水溶液を用いて花粉管の破裂を試みたところ、0.3〜0.6Mマンニトール液および0.5% Triton X1OO水溶液によって花粉管の破裂が見られた。しかし、発芽培地での培養20時間を超す花粉管の破裂は見られず、精細胞形成彼の花粉管を破裂させるには、さらに組成を検討する必要がある。今後、単離した卵細胞と精細胞を用いた試験管内受精技術の開発を進める予定である。

Research Products

• [Publications] 星野洋一郎, 篠田浩一, 相田奈芳, 佐藤博二: "アルストロメリアの胚珠内部形態の観察と卵細胞単離の検討"北海道園芸研究談話会会報. 36. 68-69 (2003)
• [Publications] Kranz E., Hoshino Y., Okamoto T., Scholten S.: "Plant Biotechnology and Molecular Markers.(分担章のタイトル:Double fertilization in vitro and transgene technology"Anamaya Publisher, New Delhi, India : Edited by P.S.Srivastava, Alka Narula and Sheela Srivastava. 31-42 (2004)