生殖細胞に対する光細胞操作を駆使した重複受精機構の解析

利用光电池操作生殖细胞分析双受精机制

基本信息

  • 批准号:
    13J09285
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2013-04-01 至 2016-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

被子植物の重複受精では,2つの精細胞がそれぞれ異なる受精相手,すなわち卵細胞および中央細胞と受精する。正常な種子の発達には両方の受精が達成されることが必須であるが,2つの精細胞を異なる受精相手へと正確に分配する機構など,重複受精の詳細な仕組みは未だ明らかになっていない。そこで本研究では,モデル植物シロイヌナズナを材料に,花粉管と胚珠組織を用いたsemi-in vivo重複受精系による重複受精のライブイメージング解析と顕微細胞操作を駆使して,2つの精細胞の受精相手が決定されるための雌雄配偶子間コミュニケーションの実体を解明することを目指した。まず,二光子レーザー顕微鏡のフェムト秒パルスレーザーを用いることで,胚珠内の卵細胞または中央細胞の核にレーザーを特異的に照射し,ダメージを与えることに成功した。卵細胞核を破壊した胚珠内における2つの精細胞の挙動をsemi-in vivo重複受精系により観察したところ,残された中央細胞が2つのうち1つの精細胞のみと受精する「多精拒否機構」を有する可能性が示唆された。さらに,精細胞の数が増えたときの雌雄配偶子間コミュニケーションを解析するために,1本の花粉管内に複数ペアの精細胞をもつtetraspore 変異体のノックアウト変異体をCRISPR/Cas9システムにより作出した。この変異体を用い,胚珠内に放出された4つの精細胞の挙動をライブイメージングにより初めて捉えることに成功し,4つの精細胞のうち2つだけがそれぞれ卵細胞および中央細胞と受精することを見出した。これにより,2つの雌性配偶子が1つの精細胞とだけ受精する多精拒否機構を有することで,重複受精が成立していることが示唆された。今後,作出した変異体を用い,より多くの精細胞が放出された際にも1対1での受精が維持されるのかどうかなど,重複受精における多精拒否機構の重要性を明らかにしたい。
In angiosperms, repeated fertilization occurs in both sperm cells and egg cells. Normal seed development, fertilization, and fertilization must be achieved. 2. Sperm cell differentiation, fertilization, and proper allocation. This study is aimed at clarifying the relationship between male and female sperm fertilization and the relationship between male and female sperm fertilization. The two photon microscopes were used to illuminate the nucleus of the ovule. The possibility of "polyspermia" is demonstrated by the observation of the sperm cell movement in the ovule, the sperm cell movement in the ovule, and the sperm cell fertilization in the ovule. In addition, the number of sperm cells increased, and the number of sperm cells in the pollen tube increased. The number of sperm cells in the pollen tube increased, and the number of sperm cells in the pollen tube increased. The sperm cells released from the ovule were successfully fertilized by the sperm cells released from the ovule. 2. The female partner has 1 sperm cell and 2 sperm cells. The female partner has 2 sperm cells and 2 sperm cells. The female partner has In the future, the importance of multiple sperm cells in the development of multiple sperm cells and the maintenance of multiple sperm cells in multiple fertilization will be clearly demonstrated.

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
レーザー細胞破壊とライブイメージングによる重複受精機構の解析
利用激光细胞破坏和实时成像分析双受精机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shiori Nagahara;Yuki Hamamura;Hidenori Takeuchi;Tetsuya Higashiyama;永原 史織
  • 通讯作者:
    永原 史織
Live-cell analysis of sperm cell positioning during double fertilization in Arabidopsis thaliana
拟南芥双受精过程中精子细胞定位的活细胞分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shiori Nagahara;Yuki Hamamura;Hidenori Takeuchi;Tetsuya Higashiyama
  • 通讯作者:
    Tetsuya Higashiyama
Live-cell analysis of gamete communication during double fertilization in Arabidopsis thaliana by laser disruption technique
利用激光破坏技术对拟南芥双受精过程中的配子通讯进行活细胞分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shiori Nagahara;Yuki Hamamura;Hidenori Takeuchi;Tetsuya Higashiyama
  • 通讯作者:
    Tetsuya Higashiyama
受精異常突然変異体gcs1のホモ接合変異体の作出と生理学的解析
生育力异常纯合突变体gcs1的产生及生理分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shiori Nagahara;Yuki Hamamura;Hidenori Takeuchi;Tetsuya Higashiyama;永原史織,武内秀憲,東山哲也
  • 通讯作者:
    永原史織,武内秀憲,東山哲也
Live-cell analysis of one-to-one gamete fusion mechanism during double fertilization in Arabidopsis thaliana
拟南芥双受精过程中一对一配子融合机制的活细胞分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shiori Nagahara;Yuki Hamamura;Hidenori Takeuchi;Tetsuya Higashiyama
  • 通讯作者:
    Tetsuya Higashiyama
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  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shiori Nagahara;Yuki Hamamura;Hidenori Takeuchi;Tetsuya Higashiyama;永原 史織;永原 史織;橋真奈美;Manami Hashi;柴田真希都;柴田真希都;柴田真希都;柴田真希都
  • 通讯作者:
    柴田真希都
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  • 作者:
    Shiori Nagahara;Yuki Hamamura;Hidenori Takeuchi;Tetsuya Higashiyama;永原 史織;永原 史織;橋真奈美;Manami Hashi;柴田真希都;柴田真希都
  • 通讯作者:
    柴田真希都
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shiori Nagahara;Yuki Hamamura;Hidenori Takeuchi;Tetsuya Higashiyama;永原 史織;永原 史織;橋真奈美;Manami Hashi
  • 通讯作者:
    Manami Hashi
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shiori Nagahara;Yuki Hamamura;Hidenori Takeuchi;Tetsuya Higashiyama;永原 史織;永原 史織;橋真奈美;Manami Hashi;柴田真希都;柴田真希都;柴田真希都
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  • 作者:
    高橋 太郎;森 稔幸;山田 力志;澤田 均;上田 健治;永原 史織;東山 哲也;井川 智子
  • 通讯作者:
    井川 智子

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  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
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