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高等植物における生殖細胞の形成と受精、および初期発生の生理分子機構

高等植物生殖细胞形成、受精和早期发育的生理和分子机制

基本信息

批准号：
14036208
负责人：
東山哲也
金额：
$ 1.92万
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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

I)生殖細胞の形成から初期発生に至る一連の過程の解析4核期の雌性配偶体を、in vitroで高頻度に8核7細胞の雌性配偶体に分化させる系を構築した。開花2〜3日前に相当するつぼみから取り出した胚珠を体外受精用の培地で培養すると、4核期にある雌性配偶体が約1日で有糸分裂を行い、細胞化し、8核7細胞の雌性配偶体を形成した。シグマ光機(株)と共同でタイムラプスシステムを構築し連続観察を行ったところ、核はその後の発生運命に応じて分裂前に明確な細胞内局在を示すことが初めて確認され、また細胞化は有糸分裂の終了とほぼ同時(20分以内)におこることが示された。微小管形成の阻害剤であるコルセミドを20mg/l〜40mg/l添加すると、核の局在が乱され、パターンが異常になった雌性配偶体が形成されることも明らかとなった。さらに、雌性配偶体ではたらく可能性のあるゴマモザイクウイルス34SプロモーターやシロイヌナズナACT11プロモーターをつないだGFPのコンストラクトを作製し、導入を試みた。その結果、低頻度ではあるが、マイクロインジェクションにより中央細胞のミトコンドリア等を可視化することに成功し、生殖細胞におけるトランジェントな遺伝子機能解析への道を拓いた。また、助細胞が分泌するガイダンス分子の同定に向け、誘引シグナルの化学的性質を調べるとともに、アッセイ系開発の準備を進めた。すでに花粉管を誘引している胚珠をマイクロマニピュレーションにより移動したところ、花粉管が雌性配偶体を追尾することがわかった。前方30μm程度に雌性配偶体を置くと、花粉管は必ず誘引され、30μm程度の距離であればガイダンスシグナルは数分で形成されること、誘引されている花粉管はガイダンスシグナルに対する反応性を維持し続けることが明らかとなった。II)個々の胚嚢細胞のEST解析卵細胞や助細胞などで発現する遺伝子をT7-based aRNA増幅を用いて解析する準備を進めるとともに、胚珠8000個を用いたPCR cDNAライブラリー(平均1.2kb)の作製を進めた。

I) Analysis of the process of germ cell formation, development and differentiation from 4-nucleated female partner to 8-nucleated female partner in vitro. 2 ~ 3 days before flowering, ovules are taken out, cultured for in vitro fertilization, 4-nucleated female mate is formed, and 8-nucleated 7-celled female mate is formed. The cell division process is performed by the cell division process, and the cell division process is performed simultaneously (within 20 minutes). The inhibition of microtubule formation is 20mg/l ~ 40mg/l, and the female partner is formed in the abnormal state. In addition, the female ligand can be used to control and introduce the GFP component. The results of the study are as follows: 1. The results of the study are as follows: The chemical properties of the molecules secreted by the helper cells are regulated, and preparations for the development of the helper system are advanced. The pollen tube is attracted to the ovule and moves to the female mate. The female mate is placed at a distance of about 30 μm in front of the pollen tube, and the pollen tube is induced to form a number of components. II) EST analysis of embryo cells, egg cells, helper cells, T7-based aRNA amplification, preparation for PCR analysis, and 8000 ovules (average 1.2 kb).