高等植物における受精点と胚発生第一分裂面の位置関係

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ほぼ全ての被子植物の受精卵は、細胞質に富んだ小さな頂端細胞(apical cell)と液胞が発達した大きな基部細胞(basal cell)よりなる2細胞胚へと不等分裂し、その後、頂端細胞は胚領域に基部細胞は胚柄へとそれぞれ発達する。このことから高等植物の受精卵は極性をもち、かつ、その胚発生第一分裂は植物の軸形成の最初のステップであると考えられている。しかしながら、この受精卵の極性形成および胚発生第一分裂の過程を生きた細胞・胚を使って経時的に観察した例はなく、これら過程と受精点との関係は未だに未知のままである。一方、脊椎動物のカエルや脊索動物のホヤの受精系を用いた研究では、精子と卵が融合する点(受精点)が受精卵の極性形成時に位置情報として働いていることが示されている。本研究は、高等植物の受精点と受精卵の不等分裂面の位置関係をin vitro受精法を用いて詳細に観察し、高等植物の初期胚発生機構に関する基礎的な知見を得ることを目的として遂行された。今年度は、イネin vitro受精系を用いて受精点の可視化および受精卵の連続観察を試みた。受精点の可視化は精細胞膜を蛍光標識レクチンで染色した後、その精細胞を卵細胞とin vitro受精させることで可能となった。また、支持細胞を前培養した培養液で作成したマイクロドロップ中で受精卵を培養することにより、受精卵の第一分裂および初期胚への発達過程を連続(経時)的に観察することに成功した。今後は、これら受精点の可視化法および受精卵の連続観察法を組み合わせて、植物の受精点と受精卵の不等分裂面の位置関係を決定する。