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シロイヌナズナにおける花粉管誘引物質の発見を基盤とした多段階ガイダンス機構の解明

基于拟南芥花粉管引诱剂的发现阐明多步引导机制

基本信息

批准号：
10J05834
负责人：
武内秀憲
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,モデル植物シロイヌナズナにおいて花粉管誘引物質を同定することを足掛かりとして,花粉管誘引物質の雌しべの中での機能,被子植物における普遍性および種特異的な分子進化を明らかにすることを目的とした。これまでに,シロイヌナズナの助細胞で発現するCRP(cysteine-rich peptide)群を花粉管誘引物質の候補として同定した。その中で最も発現量の高かった6遺伝子の重複遺伝子群によってコードされるペプチド群について解析をおこなったところ,それらがシロイヌナズナの花粉管誘引物質であることの証明に成功し,AtLURE1ペプチド群と名付けた。また近縁種であるセイヨウミヤマハタザオのオーソログとの比較や生理実験により,AtLURE1ペプチド群はシロイヌナズナに特異的な重複遺伝子群によってコードされており,シロイヌナズナに選択的な誘引活性を有していることが示唆された。さらに遠縁種であるトレニアにAtLURE1遺伝子の一つを導入する実験を行った結果,種間における花粉管誘引の生殖隔離障壁を打破できることが明らかとなった。これらの結果は,LURE様のペプチドが被子植物において広く用いられており,種特異的な花粉管誘引に関わる生殖隔離の鍵分子であることを示している。候補として同定したその他のCRPに関しても解析を進めるとともに,近縁種セイヨウミヤマハタザオの花粉を用いた種間かけ合わせ実験や雌しべ内での花粉管ガイダンスの時空間的な詳細な観察も行い,同種の花粉管を選択的に誘引するための花粉管ガイダンスの多段階制御の仕組みの解明につながる結果が得られつつある。

The purpose of this study is to clarify the universal and species-specific molecular evolution of pollen tube attractants in angiosperms. The CRP(cysteine-rich peptide) group is a candidate for pollen tube attractant. The highest detection level of 6 genes was found in the middle of the test. The repeat gene subgroup of 6 genes was analyzed in the group of 6 genes. The test was successfully proved. AtLURE1 gene group was successfully proved. In addition,AtLURE1 is a selective group of genes that are specific to repetitive gene groups and have attractive activity in the selection of genes. As a result, the reproductive isolation barrier of pollen tube induction between species is broken. As a result,LURE has been shown to be a key molecule in the reproductive isolation of pollen tubes in angiosperms. In addition, the analysis of CRP related to the same species was carried out in the near future, and the results showed that the pollen tube selection of the same species was induced by the multi-stage control of the pollen tube.