Molecular analysis of ligand-receptor information exchange mechanisms on pollination.

授粉配体-受体信息交换机制的分子分析。

基本信息

批准号：
20H02956
负责人：
諏訪部圭太
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Mie University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、植物生殖の情報認識を司るリガンド・レセプター機構に焦点を絞り、受粉時の「雌しべにおける花粉識別(自家不和合性)」と「花粉発芽」の各ステップにどのようなリガンド・レセプター因子(遺伝子)が関与し、どのような分子メカニズムが機能しているか明らかにすることを目的としている。これにより、花粉識別から花粉発芽に至る一連の植物受粉システムのうち、組織・細胞間情報認識機構が鍵となる花粉認識と花粉発芽、つまり受粉の最初と最後を司るメカニズムの本質を明らかにする。受粉時の花粉自他認識後の花粉拒絶反応を誘導するD1/5遺伝子については、ChIP-Seq解析に向けたGFP融合D1/5コンストラクトを完全自家不和合性シロイヌナズナに形質転換し、GFP蛍光による導入遺伝子の発現を確認した。自家受粉により導入遺伝子ホモ型系統を獲得し、ChIP-Seq解析に供試できる量の後代種子獲得に向けた栽培を行った。また、受粉前後・和合/不和合反応時発現遺伝子変動データの更なる解析により、花粉自他認識後の鍵反応のひとつである花粉給水を制御する因子候補を新たに見出した。花粉発芽を誘導するCR3遺伝子については、その受容体候補であるPRK1/3との直接的相互作用を検証するためのタグ融合コンストラクト（CR3:HisおよびPRK1/3:FLG）をベンサミアナタバコにそれぞれ形質転換し、導入遺伝子の発現を確認した。CR3:His及びPRK1/3:FLGタンパク質生産のための栽培を行い、タンパク質相互作用を解析するための予備的な生化学実験（プルダウンアッセイ）を行った。

这项研究的重点是控制植物繁殖中信息识别的配体受体机制，并旨在阐明在授粉过程中“花粉鉴定（自动不兼容）”的每个步骤中涉及哪些配体受体因素（基因），以及授粉过程中哪种类型的分子机制。这揭示了控制花粉识别和花粉发芽的机制的本质，这是组织细胞信息识别机制的关键，即花粉识别和花粉发芽，即授粉，即授粉的开始和结束。关于D1/5基因在识别花粉自源性和其他授粉后诱导花粉排斥的基因，针对ChIP-Seq分析的GFP融合D1/5构建体被转化为完全自身兼容的拟南芥，并证实了GFP荧光的转基因表达。通过自花授粉获得转基因同型菌株，并进行培养以获取可用于芯片seq分析的量的后代种子。此外，通过对预授粉期间表达的基因变化，整合/不兼容反应的进一步分析，我们发现了控制花粉水的新因素，这是花粉自动化后的关键反应之一和其他识别。对于诱导花粉发芽的CR3基因，将TAG融合构建体（CR3：HIS和PRK1/3：FLG）验证与其受体候选PRK1/3的直接相互作用分别转化为Benthamiana烟草，以确认转基因的表达。对CR3进行了培养：他的和PRK1/3：FLG蛋白的产生，并进行了初步的生化实验（下拉测定）以分析蛋白质相互作用。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Double-Locking Mechanism of Self-Compatibility in Arabidopsis thaliana: The Synergistic Effect of Transcriptional Depression and Disruption of Coding Region in the Male Specificity Gene.

DOI：
10.3389/fpls.2020.576140
发表时间：
2020
期刊：
Frontiers in plant science
影响因子：
5.6
作者：
Suwabe K;Nagasaka K;Windari EA;Hoshiai C;Ota T;Takada M;Kitazumi A;Masuko-Suzuki H;Kagaya Y;Yano K;Tsuchimatsu T;Shimizu KK;Takayama S;Suzuki G;Watanabe M
通讯作者：
Watanabe M

University of Zurich(スイス)

苏黎世大学（瑞士）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Characterization of SRK alleles, a gene encoding the female determinant of self-incompatibility, in the natural population of radish (Raphanus sativus L. var raphanistroides) in Yakushima.

屋久岛萝卜 (Raphanus sativus L. var raphanistroides) 自然群体中 SRK 等位基因（一种编码自交不亲和的雌性决定因素的基因）的特征。

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fukushima;K.;T. Kanomata;A. Kon;H. Masuko-Suzuki;Y. Takada;S. Ogata;Y. Komatsubara;T. Nakamura;T. Watanabe;S. Koizumi;H. Sanuki;J.I. Park;S. Niikura;M. Endo;S. Takayama;K. Suwabe;G. Suzuki and M. Watanabe
通讯作者：
G. Suzuki and M. Watanabe

Sunchon National University(韓国)

顺天国立大学（韩国）