ミズワラビにおける細胞膨潤突然変異体の単離と解析

蕨菜细胞肿胀突变体的分离与分析

• 批准号: 06269205
• 负责人: 村田 隆
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06269205/
• 关键词: 細胞伸長; 突然変異体; 微小管; ミズワラビ

表層微小管の存在様式に異常を生じた突然変異体の解析は、表層微小管の配向変化機構を解き明かす上で有力な手法である。表層微小管の配向に異常を起こした突然変異体は、細胞が細長く伸長せずに膨潤することが予想される。すでに、昨年度の研究成果より、ミズワラビを用いて、細胞が細長く伸長せず丸く膨潤する系統が得られている。本年度は、得られた系統の解析を進めるとともに、野生型において表層微小管の配向を制御する実験系の確立を行った。昨年度得られた、細胞が細長く伸長せず丸く膨潤する系統(細胞膨潤系統)の解析を行った。細胞膨潤系統の配偶体を野生型配偶体と交配し、次世代の配偶体の分離比を調べたところ、1:1に分離した。細胞膨潤系統の胞子体は、ヘテロ接合体では正常に生長したが、ホモ接合体では細胞が丸く膨潤し、大きく生長せずに枯死した。これらの結果から、得られた系統の形質は単一遺伝子の劣性突然変異によることが明らかとなったので、この突然変異体をsphericall{sph1)と名付けた。sph1配偶体の微小管配向を調べた。暗所で培養した配偶体では、野生型に比べてランダムな短い表層微小管を持つ細胞が顕著に増加していたが、残りの細胞の微小管配向は、伸長域では野生型と同じく、配偶体の生長軸に対して直角であった。青色光に対する反応を調べたところ、sph1配偶体においても野生型と同じく表層微小管の配向変化が見られた。これらの結果より、sph1突然変異体は多くの表層微小管が断片化しランダムになっているものの、表層微小管の配向変化機構自体は欠損していないと考えられる。sph1配偶体を長期間(6-7日間)暗所で培養すると、細胞が膨潤するだけでなく、配偶体全体がねじれてらせん状に生長することがわかった。この配偶体のねじれが、微小管破壊処理により起こるか否かを調べた。低濃度(10μM)のプロピザミドはらせん状生長を誘導したが、ねじれの向きがsph1と異なっていた。また、アミプロホスメチルは顕著なねじれを誘導しなかった。これらの結果は、sph1の配偶体がねじれる原因は、微小管の断片化ではないことを示唆する。

分析表面微管存在模式中具有异常的突变体是阐明表面微管的方向变化机制的有力方法。表面微管异常取向的突变体预计不会伸长细胞。基于去年的研究结果，已经获得了一系列膨胀且不会随着紫色棕褐色而延长的细胞系。今年，我们继续对获得的菌株进行分析，并建立了一个控制野生型表面微管方向的实验系统。我们分析了去年获得的谱系（细胞肿胀系统），其中细胞长而狭窄，并且不会在圆形状态（细胞肿胀系统）延伸和膨胀。来自细胞住宿线的配子体与野生型配子体配对，并检查了下一代配子体的分离比，分离为1：1。细胞网络谱系的孢子体在杂合子中正常生长，但在纯合子中，细胞肿胀并死亡而不会生长大。这些结果表明，所得菌株的特征是由单个基因中隐性突变引起的，因此该突变体被命名为Sphericalll {SPH1）。研究了SPH1配子体的微管方向。在黑暗中培养的配子体中，与野生型相比，具有随机短表面微管的细胞显着增加，但其余细胞的微管取向垂直于延伸区域的配子植物的生长轴，就像野生型一样。研究对蓝光的反应时，就像野生型一样，在SPH1配子体中观察到表面微管的方向。这些结果表明，尽管SPH1突变体的许多表面微管是碎片且随机的，但方向变化机制本身并不有缺陷。已经发现，当Sph1配子体在黑暗中培养长时间（6-7天）时，不仅细胞膨胀，而且整个配子体将以扭曲的螺旋形形状生长。已经研究了这种配子体扭曲是否是由于微管裂缝治疗引起的。低浓度（10μM）丙氮酰胺诱导的螺旋生长，但扭转方向与SPH1不同。此外，氨基甲基没有诱导任何明显的扭转。这些结果表明，微管碎片不是SPH1的配子体扭曲的原因。

项目成果

村田 隆: "植物の細胞質分裂の位置決定機構" 細胞. 26. 181-184 (1994)

村田隆：“植物胞质分裂的定位机制”细胞。26. 181-184 (1994)