Pollen-pistil interactions over floral longevity

花粉-雌蕊相互作用对花卉寿命的影响

基本信息

批准号：
22H02706
负责人：
京極大助
金额：
$ 10.82万
依托单位：
The Museum of Nature and Human Activities, Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02706/
关键词：
性選択性的対立 GWAS 花粉花寿命

项目摘要

受粉により花の寿命が短縮することは古くから知られてきた。受粉による花寿命の短縮は受粉した花の形質と見なされがちだが、花粉が受粉先の花寿命に影響を与えている可能性もある。とくに花寿命の短縮は花粉親の受精成功等を高める可能性がある。本研究は花寿命の短縮が花粉による操作であるという作業仮説のもと、シロイヌナズナを主な材料として花粉側の形質の遺伝基盤等を明らかにすることを目的としている。実施1年目である2022年度は実験に用いるシロイヌナズナ約200系統の選定するとともに、大型人工気象器2台、大型冷蔵庫1台を購入し、栽培設備を整えた。植物撮影用の装置も新たに工作し、24検体まで同時撮影可能な撮像系を構築した。また実験補助員1名を雇用し、実験植物の栽培方法および実験方法を習得してもらうことで、コンスタントにデータが取得できる体制を構築した。花寿命のような「行動」データは一般にノイズが多く、多数の検体から得られるデータを統計的に処理する必要がある。したがって、大規模データを取得するための大勢が構築できたことは今後の研究を進めるうえで重要な意義をもつ。このような体制のもとで、2022年度中に大規模な表現型データ（除雄した標準系統のめしべに様々な系統の花粉を授粉し、柱頭の乳頭細胞が枯死するまでの時間をタイムラプス撮影により記録）の取得を開始した。また、当初の計画に加えてデータベース上のDNA配列情報を用いた逆遺伝学的なアプローチの実施に向け、バイオインフォマティクス解析環境の整備に着手した。

早就知道，授粉会降低花的寿命。缩短由于授粉而引起的花寿命通常被认为是授粉花的特征，但花粉也可能影响授粉靶的花寿命。特别是，缩短预期花生可能会增加花粉父母受精的成功。基于以下假设：缩短花朵预期寿命是通过花粉操纵的，本研究旨在以拟南芥作为主要材料来阐明花粉侧性状的遗传基础。在2022财年，实施的第一年，选择了大约200个拟南芥用于实验，并购买了两台大型人造天气设备和一台大型冰箱以准备耕作设备。还构建了一种用于植物摄影的新设备，并构建了允许同时构建24个标本的成像系统。此外，聘请了一名实验助手来帮助学生学习如何培养和实验植物，创建一个使他们能够始终获得数据的系统。 “行为”数据，例如预期花寿命，通常是嘈杂的，需要从大量标本获得的数据进行统计处理。因此，大型团体能够构建获取大规模数据的事实对于将来的研究很重要。在该系统下，我们开始获取大规模的表型数据（在2022财年期间，通过延时成像直到延时图像进行了授粉的授粉花粉，并通过延时成像进行记录。除了原始计划外，我们还开始使用DNA序列上的DNA序列信息来开发一种逆转遗传学方法，以开发生物信息学分析环境。