Analysis of signal transduction induced by compatible signals in the Brassicaceae

十字花科植物相容信号诱导的信号转导分析

• 批准号: 23570056
• 负责人: IWANO Megumi
• 金额: $ 3.41万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23570056/
• 关键词: アブラナ科植物; カルシウムイオン; 和合受粉; Calcium ATPase; EDX; Clイオン; Kイオン; 和合シグナル; マイクロダイセクション

In the Brassicaceae, intraspecific non-self pollen (compatible pollen) can germinate and grow into stigmatic papilla cells, while self pollen or interspecific pollen is rejected at this stage. However, the mechanisms underlying this selective acceptance of compatible pollen remain unclear. Here, using a cell-impermeant calcium indicator, we showed that the compatible pollen coat contains signaling molecule(s) that stimulate Ca2+ export from the papilla cells. Transcriptome analyses of stigmas suggested that autoinhibited Ca2+-ATPase 13 (ACA13) was induced after both compatible pollination and compatible pollen coat treatment. ACA13 protein localized to the plasma membrane. The stigma of a T-DNA insertion line of ACA13 exhibited reduced Ca2+ export, as well as defects in compatible pollen germination and seed production. These findings suggest that stigmatic ACA13 functions in the export of Ca2+ to the compatible pollen tube, which promotes successful fertilization.

在十字花科植物中，种内非自体花粉（亲和花粉）可以发芽并长成柱头乳头细胞，而自体花粉或种间花粉在此阶段被拒绝。然而，这种选择性接受相容花粉的机制仍不清楚。在这里，使用细胞非渗透性钙指示剂，我们发现相容的花粉外壳含有刺激乳头细胞输出 Ca2+ 的信号分子。柱头的转录组分析表明，在相容授粉和相容花粉皮处理后诱导了自抑制 Ca2+-ATPase 13 (ACA13)。 ACA13 蛋白定位于质膜。 ACA13 的 T-DNA 插入系的柱头表现出 Ca2+ 输出减少，以及相容的花粉萌发和种子生产方面的缺陷。这些发现表明，柱头 ACA13 在将 Ca2+ 输出到相容的花粉管中发挥作用，从而促进成功受精。

项目成果

Molecular mechanisms of self-incompatibility in Brassicaceae.

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Phytopathology
• 影响因子: 1.5
• 作者: Masao Watanabe;G. Suzuki;H. Shiba;S. Takayama;J. D. Silva

バイオイメージングによるアブラナ科植物自家不和合性の生理学的解析

利用生物成像对十字花科植物自交不亲和的生理分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 岩野恵;伊藤花菜江;小池千恵子;永井里奈;高山誠司
• 通讯作者: 高山誠司

Glycosylation Regulates Specific Induction of Rice Immune Responses by Acidovorax avenae Flagellin

• DOI: 10.1074/jbc.m111.254029
• 发表时间: 2011-07-22
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Hirai, Hiroyuki;Takai, Ryota;Che, Fang-Sik
• 通讯作者: Che, Fang-Sik

アブラナ科植物自家不和合性の分子メカニズム

十字花科植物自交不亲和的分子机制

• 发表时间: 2013
• 作者: 岩野恵;伊藤花菜江;浅野(下里)裕子;五十嵐元子;岩尾康宏;高山誠司
• 通讯作者: 高山誠司

BslA(YuaB) forms a hydrophobic layer on the surface of Bacillus subtilis biofilms

• DOI: 10.1111/j.1365-2958.2012.08094.x
• 发表时间: 2012-07-01
• 期刊: MOLECULAR MICROBIOLOGY
• 影响因子: 3.6
• 作者: Kobayashi, Kazuo;Iwano, Megumi
• 通讯作者: Iwano, Megumi