花粉管の精密な伸長方向制御を担う膜輸送機構のライブイメージングによる解明

使用实时成像阐明负责精确控制花粉管伸长方向的膜运输机制

• 批准号: 15J40125
• 负责人: 時田 公美
• 金额: $ 2.83万
• 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: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J40125/
• 关键词: 花粉管; 膜輸送; ライブイメージング

本研究は花粉管が誘引物質に反応した際に膜輸送や細胞骨格がどのように変化し、胚珠に向かって素早く正確に伸長していくのかをin vitroのアッセイ系でライブイメージングを用いて解明することを目的としている。平成29年度は以下の研究を行った。1　花粉管内の膜輸送のライブイメージング膜輸送に関わるゴルジ体、エンドソームのマーカーを用いて観察を行った。その結果、ゴルジ体マーカーは花粉管先端部のclear zoneと呼ばれる領域には局在しなかったが、エンドソームマーカーはclear zoneにも局在していた。また、胚珠に向かって伸長している花粉管では、エンドソームが花粉管先端部に偏る様子も観察された。これは、胚珠から分泌されるLUREなどの誘引シグナルにより花粉管内の膜輸送が変化していることを示唆している。さらに、エキソサイトーシスに関わる花粉管特異的small GTPase RAB11についてもライブイメージングと変異体の解析を行った。エキソサイトーシスに関わるRAB11を過剰発現させると、花粉管の枝分かれが見られたり、胚珠に反応した際に伸長方向が急激に変化したりする様子が観察された。RAB11とLUREの受容体であるPRK6の相互作用について調べるため、二重染色も行った。2　花粉管内のカルシウムイメージングカルシウム感受性の蛍光タンパク質GCaMP6を花粉管内で発現させたシロイヌナズナを用いて、花粉管が胚珠に向かって伸長する際のカルシウムダイナミクスをイメージングした。平成28年度までの結果から、培地中のカルシウム濃度に依存して花粉管の誘引率が変わることが示されている。今年度は、花粉管内のカルシウムとアクチンの制御を行うsmall GTPase ROP1の変異体について解析を行った。

In this study, the pollen tube was induced to reverse the process of membrane transport, cell skeleton transformation, ovule orientation, early protein elongation, in vitro and in situ system, and the purpose of this study was to understand the process of pollen tube transport. Heisei 29 years of the following research. 1. The membrane transport in pollen tube was observed in the process of membrane transport. The result is that the pollen tube tip is in the clear zone. The ovule is elongated to the tip of the pollen tube. The membrane transport in the pollen tube is transformed by the secretion of the ovule. The pollen tube specific small GTase RAB11 is the most important part of the pollen tube analysis. The pollen tube branches are opened and the direction of elongation of the ovule is rapidly changed. RAB11 and LURE receptor PRINK 6 interaction 2. Pollen tube development, pollen tube development In 2008, the results showed that the pollen induction rate varied depending on the concentration of pollen in the culture medium. This year, the pollen tube is divided into three parts: small GTase ROP1 and small GTase ROP1.

项目成果

シロイヌナズナ花粉管の膜輸送のライブイメージング解析

拟南芥花粉管膜运输的实时成像分析

• 发表时间: 2016
• 作者: 時田公美;水多陽子;栗原大輔;東山哲也
• 通讯作者: 東山哲也

Revisiting function of brassinosteroids in plant reproduction

重新审视油菜素类固醇在植物繁殖中的功能

• 发表时间: 2016
• 作者: 時田公美;佐藤綾人;伊丹健一郎;東山哲也
• 通讯作者: 東山哲也

Visualization of pollen tube dynamics in Arabidopsis

拟南芥花粉管动力学的可视化

• 发表时间: 2017
• 作者: 時田公美;水多陽子;栗原大輔;東山哲也
• 通讯作者: 東山哲也

シロイヌナズナの花粉管ガイダンスと膜輸送

拟南芥花粉管引导和膜运输

• 发表时间: 2017
• 作者: 時田公美;植村知博;中野明彦;東山哲也
• 通讯作者: 東山哲也

Brassinosteroid plays a role in giving competency for pollen tube guidance

油菜素类固醇在赋予花粉管引导能力方面发挥作用

• 发表时间: 2018
• 作者: Kumi Matsuura-Tokita;Takamasa Suzuki;Takeshi Nakano;Tetsuya Higashiyama
• 通讯作者: Tetsuya Higashiyama