花粉の成熟と飛散に重要な雄しべの細胞のオルガネラの発達と分解

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雌しべの先端にある柱頭がそこに同種植物の花粉が付着したことを認識するしくみの一つとして、花粉表面のポレンコートがある。ポレンコートは脂質やタンパク質などで構成され、種ごとに特徴的な成分を含んでいるのだと考えられている。アブラナ科植物では、葯のタペート細胞中にタペートソームおよびエライオプラストと呼ばれる特殊なオルガネラが発達し、一旦そこに蓄積された脂質やタンパク質が、タペート細胞の崩壊に伴って部分的な分解を受けながら花粉表面に沈着してポレンコートになる。これまでに、タペートソームに蓄積するGRP17タンパク質にGFPを連結してシロイヌナズナの葯で発現させるとタペートソームの発達過程が可視化できることを見いだしていた。本年度は、この遺伝子をナタネに導入し、タペートソームがGFP蛍光を発するナタネを作出した。これを用い、タペートソームの発達に伴って内容物がどのように変化していくかを追跡した。併せてナタネの形質転換法の改良も試みた。ナタネの形質転換はすでに成功例も多いが、まだ運任せの部分も多い。そこで、安定して高効率に形質転換を行う方法の開発を試み、使用する植物ホルモンと抗生物質の量を調整することで、ある程度安定した効率で形質転換体が得られるようになった。開花時に花粉を飛散させるためには、葯が裂開することが必要である。アブラナ科植物では、葯の裂開をジャスモン酸が制御している。つぼみでのジャスモン酸生合成に働くリパーゼの同定を試みた結果、DAD1およびそのホモログが大きく寄与していることがわかった。