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アブラナ科およびナス科・バラ科植物の自家不和合性の分子機構

十字花科、茄科和蔷薇科植物自交不亲和性的分子机制

基本信息

批准号：
16H02545
负责人：
高山誠司
金额：
$ 25.96万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-01 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

アブラナ科およびナス科・バラ科植物の自家不和合性の分子機構解明に向けて、以下の研究を展開した。１）自己・非自己識別機構の蛋白質構造化学的解明：アブラナ科植物の雌ずい因子である受容体キナーゼSRKの細胞外ドメインの異種発現系の構築を目指して様々なアミノ酸残基改変を行い、比較的可溶性の改変型発現蛋白質を得ることが出来た。一方、ナス科植物の花粉因子であるF-box蛋白質群SLFsに関しては、同様なアミノ酸残基改変を試みたが、発現蛋白質はいずれも凝集してしまい、現時点では有効な改変は見出されていない。２）自他認識から受精阻害あるいは受精促進に至るまでの分子機構解明：アブラナ科植物の自家受粉時における受精阻害には、グルタミン酸受容体GLRsを介した乳頭細胞内へのCa2+流入が関与することが示唆されている。これを実験的に証明する目的で、GLRsの多重変異体の作出と解析を進めた。ナス科植物の他家受粉時における雌ずい因子S-RNaseの無毒化機構を解明する目的で、雌ずいを伸長中の花粉管内のS-RNaseの挙動について免疫組織化学的解析を進めた。３）非自己から自己認識への転換機構の解明：ナス科およびバラ科におけるS-RNaseとSLFsとの相互作用解析系の確立に向けて、S-RNase蛋白質の異種発現系による発現条件の検討を進めた。

The molecular mechanism of heterosis and heterosis in plants of the family Biaceae was studied. 1) Chemical elucidation of protein structure of self-and non-self-recognition mechanism: construction of heterogeneic development system of female factor of receptor and SRK in plants of the family Actinaceae; modification of acid residues; comparison of soluble modified protein development. F-box protein group SLFs of pollen factors in plants of different families are related to acid residue modification, protein development and aggregation. 2) Molecular mechanism of inhibition of fertilization and promotion of fertilization was elucidated from other knowledge: inhibition of fertilization and inhibition of intracellular Ca2+ influx in papilla cells mediated by GLRs during self-pollination in plants of the family Actinaceae. The purpose of this paper is to prove that GLRs are different from each other. To elucidate the mechanism of S-RNase detoxification in pollen tubes of other plants in the family aceae, and to elucidate the mechanism of S-RNase activation in pollen tubes during pollen elongation. 3) The understanding of the mechanism of non-self-recognition of S-RNase and SLFs: the establishment of the interaction analysis system between S-RNase and SLFs, the development of S-RNase protein heterogeneous development system, and the development of conditions.