被子植物における核合一制御機構

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受精・発生という現象は生命の根幹を成す機能であり、古くからその機構の解明に向けた試みが動・植物を通じて盛んに行われてきた。その理解が深まる中、被子植物の受精は生殖組織の奥深くで起こることから、その詳細な観察・解析が困難であり、そのため、雌雄配偶子の細胞膜融合直後に起こる雌雄配偶子核の合一や、それに引き続く初期受精卵発生に懸かる知見の蓄積はごく僅かであった。報告者はこの理解を深めるために、イネの花から単離した卵細胞・精細胞を電気的に融合することで作出したイネin vitro受精卵を研究に用い、核合一過程の詳細な動態（Ohnishi et al., 2014）や、採用年度１－２年目においてアクチン依存的な精核移動の存在を発見、報告した（Ohnishi and Okamoto. 2017）。本年度では、さらに、雌雄配偶子が有する核合一への細胞特性を明らかにするため、in vitro受精系の利点である任意の細胞を選択的に融合可能である点を利用し、メスの要素のみ持つ卵融合卵（2つの卵細胞を融合させた細胞）や、その細胞に精細胞を融合した雌性過多受精卵（2つの卵細胞と1つの精細胞）、卵融合卵に体細胞を融合した融合細胞（2つの卵細胞と1つの体細胞）を作出し、雌雄配偶子の存在の有無が核合一の進行に対しどのような影響を与えるのか調べた。その結果、作出したそれら3種類の融合細胞において、細胞内に存在する全ての核が合一することが確認された。精細胞を含まない卵融合卵においても核合一が起きたことから、核合一が精細胞の存在に依存しない卵細胞の独立した機構であることが示され、また同時に、核融合反応が精細胞との融合に起因する細胞内Ca2+レベルの上昇によって促進されることが、各融合細胞内における2つの卵核の融合速度の解析から明らかになった（Ohnishi et al., in preparation）。