2019 Fiscal Year Annual Research Report
植物生殖における雌雄自他認識機構の分子メカニズム解明
| Project/Area Number |
16H05066
|
|---|
| Research Institution | Mie University |
|---|
Principal Investigator |
諏訪部 圭太 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (50451612)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加賀谷 安章 三重大学, 地域イノベーション推進機構, 准教授 (20335152)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 遺伝学 / 植物生殖 / 花粉認識機構 / 受粉 / シロイヌナズナ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
植物生殖における細胞間相互作用分子メカニズムの代表例として、アブラナ科植物の花粉・雌しべ間の自他認識機構「自家不和合性」に焦点を絞り、人工的に逆進化させた自家不和合性シロイヌナズナと各種変異体を材料・情報基盤とする正・逆遺伝学研究によって、雌雄自他認識以降のシステムに関わる因子（遺伝子）を見つけ出す。それら因子の機能と役割を種々の解析により明らかにすることで、「自他認識以降のシグナル伝達システムはどのようなものか？」「花粉拒絶するための機構はどのような分子メカニズムか？」を解明し、花粉識別に始まり花粉拒絶に至るアブラナ科自家不和合性の分子メカニズムの全貌を理解することを目的としている。
今年度は、昨年度見出した受粉に影響を及ぼす4種の候補遺伝子について、ゲノム編集によるノックアウト変異体の後代ホモ個体における表現型を観察し、受粉時の自己花粉の受け入れや受粉反応の阻害・遅延が当該遺伝子の変異による結果であることを証明した。また、同定した花粉吸水と花粉管発芽の制御因子（遺伝子）については、in vitro花粉培養法を用いて、花粉への水分供給は吸水と脱水を繰り返すそのバランスによって適切な水分含量が維持されていること、花粉管発芽はリガンドとレセプターによる情報交換が鍵となる可能性があることを見出した。
これら結果を総括し、①自家不和合性における自他認識以降のシグナル伝達システムには転写調節を含む複数の調節因子による複合的・階層的なシグナル伝達が機能していること、②花粉拒絶するための機構は花粉への給水や花粉管発芽誘導などの通常の受粉反応の各ステップを阻害することで複合的に自己花粉を拒絶していることを明らかにした。
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
-
[Journal Article] Genetic and tissue specific RNA-sequencing analysis of self-compatible mutant TSC28 in Brassica rapa L. toward identifying the novel self-incompatibility factor.2019
Author(s)
Osaka, M., Nabemoto, M., Maeda, S., Sakazono, S., Masuko-Suzuki, H., Ito, K., Takada, Y., Kobayashi, I., Lim, Y. P., Nakazono, M., Fujii, S., Murase, K., Takayama, S., Suzuki, G., Suwabe, K., and Watanabe, M.
-
Journal Title
Genes Genet. Syst.
Volume: 94
Pages: 167-176
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
[Presentation] Morphological aspect and molecular mechanism of Pollen hydration on pollination in Arabidopsis thaliana.2019
Author(s)
Takada, M., Ota, T., Mizoguchi, Y., Ando, M., Kagaya, Y., Suzuki, G., Watanabe, M., and Suwabe, K.
Organizer
4th Edition of Global Conference on Plant Science and Molecular Biology
Int'l Joint Research / Invited
