染色体動態イメージングによる植物胚発生分化メカニズムの解析

点击翻译按钮获取中文摘要

(1) 単離胚のライブセルイメージング染色体動態をRPS5A::H2B::tdTomato、微小管をRPS5A::GFP::TUA1で可視化したシロイヌナズナ形質転換体を作成した。まず、観察が比較的容易な根において発現を確認後、胚珠から単離した胚を用いて胚発生過程の細胞分裂イメージングを実施した。胚珠から取り出した単離胚を顕微鏡下で解析したところ、心臓型胚以降の胚で染色体動態や微小管動態により細胞分裂を3時間確認することができた。しかし、球状型胚の単離胚では細胞分裂は観察されなかった。このことは、ごく初期の胚における細胞分裂には胚乳が必要であることを示している。染色体動態を指標に、分裂期の細胞を特定したところ、細胞分裂は同調せずに起こることがわかった。細胞分裂の時間は約30分であり、根の分裂組織における分裂時間と大きな変化はなかった。(2) ヒストン・リン酸化修飾酵素阻害による細胞分裂への影響検討ヒストンのリン酸化は植物の細胞分裂においても特異的に見いだされるエピジェネティクマーカーである。ヒストンH3のSer10とSer28をリン酸化するオーロラキナーゼAtAUR3の細胞分裂における役割を動原体マーカーCenH3とチューブリンによるライブセルイメージングにより解析した。その結果、オーロラキナーゼはタバコBY-2細胞の体細胞分裂期において染色体整列や分離の制御に関与することを報告した。また、シロイヌナズナAtAUR3-RNAiラインは根の伸長が阻害され、地上部の生育も遅延した。さらに、このAtAUR3を特異的に阻害する薬剤を加えて、単離胚のライブセルイメージングを実施したところ、染色体が整列せずに脱凝縮することがわかった。このことは培養細胞における報告と一致し、AtAUR3は胚発生の細胞分裂も制御することが示された。