Mechanisms preventing of self-pollen tube growth in S-RNase-based self-incompatibility

基于S-RNase的自交不亲和性中阻止自体花粉管生长的机制

• 批准号: 21K06079
• 负责人: 久保 健一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagahama Institute of Bio-Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06079/
• 关键词: 自他識別; 協調的非自己認識; S-RNase型自家不和合性; 花粉生理学; リボヌクレアーゼ活性

ナス科植物の自殖を防ぐメカニズムである自家不和合性は、非自己由来の雌ずい因子を多数の花粉因子を用いて認識する「非自己認識」機構に基づいている (Science 2010; Nat.Plants 2015)。この機構では、雌ずい因子として機能するS-リボヌクレアーゼ(S-RNase)は、花粉管に対する細胞毒として機能する。一方、花粉因子として機能するS-locus F-boxes (SLFs) は、非自己由来S-RNaseの膨大なバラエティーを認識し、解毒することで、非自己花粉の交配和合性を保障するが、自己由来S-RNaseだけは解毒できないので、自己花粉管の伸長は阻害される。本研究は、この非自己認識型自家不和合性機構における自己花粉管細胞への毒性発揮メカニズムを明らかにすることを目的としている。昨年度は、ペチュニア自家和合生変異株から同定した変異遺伝子、PhML1について、ゲノム周辺領域のDNA配列を単離し、シークエンスを確認した。また、形質転換による機能解析を行うため、PhML1を発現する形質転換ベクターを構築した。PhML1が正常であるにも関わらず、自家和合性となる別の形質転換系統11mを同定し、その遺伝学的背景を確認するため遺伝学的交配実験を行った。その結果、11mの自家和合性の原因は、S遺伝子座自身にあることが判った。和合性系統とのトランスクリプトームの比較解析を行い、S-RNase遺伝子の発現が損なわれていることが和合性の原因であると示唆する結果が得られた。自家不和合性表現型発現時のRNA分解の実態（デグラドーム）を解析するため、自家和合性交配時と自家不和合性交配時のトランスクリプトームをリファレンスゲノムにマップし、授粉後雌ずいに含まれる転写物の鎖長を比較した。結果、両者の鎖長には大きな違いを見いだすことは出来なかった。

ナ ス Plants の since colonization を anti ぐ メ カ ニ ズ ム で あ る their schisms は, not their origin の female ず pollen factor を use い い factor を most の て know す る "you know" institutions に base づ い て い る Science 2010, Nat. The Plants (2015). こ の institutions で は, female ず い factor と し て function す る S - リ ボ ヌ ク レ ア ー ゼ (S) - RNase は, pollen tube に す seaborne る cytotoxic と し て function す る. One party, pollen factor と て function するS-locus F-boxes (SLFs) は, their origin S - RNase の swelled な バ ラ エ テ ィ ー を know し, detoxification す る こ と で, non yourself mate and pollen の を safeguard す る が, their origin S - RNase だ け は detoxification で き な い の の で, pollen tube elongation は resistance against さ れ る. は, this study こ の non type you know oneself schisms institutions に お け る pollen tube their cells へ の toxicity 発 swing メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に す る こ と を purpose と し て い る. Yesterday annual は, ペ チ ュ ニ ア home and connation - different strains か ら with fixed し た - different heritage 伝, PhML1 に つ い て, ゲ ノ ム weeks 辺 field の DNA match column を 単 し, シ ー ク エ ン ス を confirm し た. ま た, form quality planning in に よ る line function analytical を う た め, PhML1 を 発 now す る form quality planning in ベ ク タ ー を build し た. PhML1 が normal で あ る に も masato わ ら ず, oneself and と な る don't の form quality planning in the system with 11 m を し, そ の heritage 伝 study background を confirm す る た め heritage mating 伝 learn be 験 を line っ た. The result of そ, the reason for the harmony of 11m, the cause of 伝, the result of S 's 伝, the result of its own にある, とが and judgment った. And sexual system と の ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム の comparative analytic を い, S - RNase heritage 伝 son の 発 now が loss な わ れ て い る こ と が and sexual の reason で あ る と in stopping す る results ら が れ た. Now their sexual phenotype schisms 発 の RNA decomposition の be state (デ グ ラ ド ー ム) を parsing す る た め, their sexual intercourse and timing と their schisms when mating の ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム を リ フ ァ レ ン ス ゲ ノ ム に マ ッ プ し after pollination, the female ず い に containing ま れ る planning to write content の locks long を more し た. As a result, the lock length of the two sides is に, に, large, <s:1>, な, and the violation is を. See <s:1> だす, <s:1>, と,, and come out な, な, った.

项目成果

セージを用いたカルノシン酸高生産系の確立

利用鼠尾草建立高鼠尾草酸生产系统

• 发表时间: 2022
• 作者: 山下萌;久保健一;蔡晃植
• 通讯作者: 蔡晃植

アブラナ科植物である尾上菜が示す自家不和合性の分子機構解析

十字花科植物Onouena自交不亲和性的分子机制分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 尾西晃一;池田直樹;中川幸彦;小倉淳;久保健一;蔡晃植
• 通讯作者: 蔡晃植

イネの免疫に関与するOsPR7の転写制御機構の解析

OsPR7参与水稻免疫的转录调控机制分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 川西大地;小原大武;中塚達人;平井洋行;久保健一;蔡晃植
• 通讯作者: 蔡晃植

尾上菜が示す自家不和合成の制御機構

Onouena展示的自不亲和合成控制机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 尾西晃一;井坂圭介;池田直樹;久保健一;蔡晃植
• 通讯作者: 蔡晃植