2013 Fiscal Year Research-status Report
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25840113
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
井川 智子 千葉大学, 園芸学研究科, 助教 (00360488)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 重複受精 / 配偶子 / 生殖 / 被子植物 |
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| Research Abstract |
被子植物は、２個の精細胞（雄性配偶子）が卵細胞と中央細胞（共に雌性配偶子）とそれぞれ融合する「重複受精」を行う。受精はすなわち雌雄配偶子の相互作用であり、配偶子細胞膜上に存在する因子によって制御されると考えられる。現在までに配偶子膜局在型受精因子は３例報告があるが、雌性側の膜局在型受精因子はまだ発見されていない。本研究では、植物卵細胞膜プロテオーム解析で同定された候補因子について逆遺伝学的および形態学的な機能評価を行い、重複受精制御機構の解明を目的としている。
本研究で解析対象となった因子のシロイヌナズナ遺伝子破壊株を入手し、種子稔性を調査したところ、稔性が低下した変異体を見出した。この変異体を、種子形成に異常を示す変異体としてasf (abnormal seed formation)と名付けた。ただし、asf変異体でのT-DNA挿入位置を調査した結果、データーベース上で登録されている遺伝子が破壊されたものではないことが判明した。現在、稔性低下をもたらす真の原因遺伝子を追究中である。
asf変異体において詳細な形態解析を行った結果、asf変異体では雄性側の機能欠失により稔性が低下していることが明らかになった。花粉管伸長をアニリンブルー染色で解析した結果、受粉後の花粉管伸長の過程で花粉管が雌ずいの途中で伸長を停止すること、さらに珠柄ガイダンスに異常を示し、受精に至らないことが判明した。このような表現型はこれまでに報告が無いため、今後は原因遺伝子を突き止め、新規の生殖制御因子として論文発表を目指す。
また、本研究では重複受精の制御因子を新規に発見することを目的としているため、新たに配偶子プロテオーム解析を行い、新規受精因子の候補を同定した。今後はこれらの候補因子の機能解析を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の最終目的は、重複受精を制御する配偶子膜局在型の因子を新規に発見し、機能を明らかにすることである。卵細胞プロテオーム解析によって同定された因子について、遺伝子破壊株を入手し、稔性の低下した変異体を得たものの、アノテーション情報に誤りがあり、同定因子の破壊による影響ではないことが判明した。しかし、変異体が示す生殖異常の表現型はこれまでに報告がないため、解析を継続して原因遺伝子を追究し、新規生殖制御因子として明らかにしていく。
また、引き続き配偶子膜局在型の受精因子を探索するために、他の植物種において配偶子膜プロテオーム解析を行った。その結果、新たに受精制御に関わると期待される候補因子を同定しており、今後はこれらの解析を行う。
以上の理由から、おおむね順調に進展している、と判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究で見出された生殖過程において異常を示すasf変異体について、原因遺伝子の追究を行い、学術論文として発表を目指す。また、新たに行った配偶子膜プロテオーム解析によって同定された因子について、遺伝子機能解析を進める。現在までに、同定因子の中には配偶子特異的な発現を示すものがあることが確認されていることから、分子生物学的および細胞学的な解析を進め、重複受精における機能を解明するためのエビデンスデータを取得する。
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Research Products
(5 results)
