花粉小胞子特異的遺伝子と分化・非対称分裂をつなぐ逆遺伝学的解析

イネ葯特異的遺伝子におけるシロイヌナズナの相同遺伝子を探索し、それぞれについてT-DNAによる挿入変異体のスクリーニングを行い、生殖形質に異常が見られる以下の3つの変異体を単離・解析した。1)UGPaseをコードするAt3g03250とAt5g17310の二重変異体で、これらのT-DNAホモ挿入個体は、種子が全く形成されず、胞子体型雄性不稔であることを明らかにした。表現型解析の結果、atugp1,2変異体の四分子はカロース膜が正常に分化せず、そのことにより胞子体型雄性不稔性を示すことを明らかにした。また、atugp1,2変異体では植物体が矮小化することを明らかにした。これらのことから、UDP-glucoseの生合成と異化に関わる酵素群の一部が欠損した場合、セルロースやカロースの合成が正常に行われず、植物体の生育、花粉形成が阻害されると考えられた。2)ARMドメインを持つAt4g34940の変異体で、T-DNAの分離比と野生型との相互交配で配偶体型雄性不稔であることを明らかにした。この変異体は、花粉形成は正常に行われるが、その後の受粉・受精が正常に行われないことを明らかにした。3)KASIIをコードするAtlg74960の変異体で、T-DNAの分離比から胚性致死であることを明らかにした。atkas2胚の発生過程を調査したところ、atkas2の胚は球状胚で分化が停止していることがわかった。AtKAS2は胚特異的発現を示さず、子葉、葉、花粉などの器官で発現することがわかった。

イネ葯特異的遺伝子におけるシロイヌナズナの相同遺伝子を探索し、それぞれについてT-DNAによる挿入変異体のスクリーニングを行い、生殖形質に異常が見られる以下の3つの変異体を単離・解析した。1)UGPaseをコードするAt3g03250とAt5g17310の二重変異体で、これらのT-DNAホモ挿入個体は、種子が全く形成されず、胞子体型雄性不稔であることを明らかにした。表現型解析の結果、atugp1,2変異体の四分子はカロース膜が正常に分化せず、そのことにより胞子体型雄性不稔性を示すことを明らかにした。また、atugp1,2変異体では植物体が矮小化することを明らかにした。これらのことから、UDP-glucoseの生合成と異化に関わる酵素群の一部が欠損した場合、セルロースやカロースの合成が正常に行われず、植物体の生育、花粉形成が阻害されると考えられた。2)ARMドメインを持つAt4g34940の変異体で、T-DNAの分離比と野生型との相互交配で配偶体型雄性不稔であることを明らかにした。この変異体は、花粉形成は正常に行われるが、その後の受粉・受精が正常に行われないことを明らかにした。3)KASIIをコードするAtlg74960の変異体で、T-DNAの分離比から胚性致死であることを明らかにした。atkas2胚の発生過程を調査したところ、atkas2の胚は球状胚で分化が停止していることがわかった。AtKAS2は胚特異的発現を示さず、子葉、葉、花粉などの器官で発現することがわかった。