アブラナ科植物の自家不和合反応におけるシグナル伝達経路の解明

十字花科植物自交不亲和反应信号转导途径的阐明

• 批准号: 17J06391
• 负责人: 後藤 千恵子
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J06391/
• 关键词: 自家不和合性; アブラナ科; カルシウムイオン; pH; 塩化物イオン; シグナル伝達; Ca2+チャネル; GLR; 蛍光顕微鏡

アブラナ科植物の自家受粉では、花粉由来のペプチドSP11が柱頭の乳頭細胞膜上にある受容体SRKに結合し、その下流で細胞内へのカルシウムイオン（Ca2+）流入を含む不和合反応が起こる。結果として花粉の発芽・伸長が阻害されるが、Ca2+流入から花粉の発芽阻害に至る経路はほとんど不明である。本年度は、Ca2+流入における膜脱分極経路の検証を目指し、不和合反応時のCa2+とpHの変化について解析を行った。SRKが発現している乳頭細胞プロトプラストの懸濁液にSP11を加えることで、不和合反応が誘起できる。昨年度までに、細胞内Ca2+濃度（[Ca2+]i）をYellow Cameleon 3.6、細胞内pH（pHi）をClopHensorで検出する[Ca2+]iとpHiの同時モニター系を確立した。本年度は、薬剤処理を通じて不和合反応における[Ca2+]i上昇とpHi低下のどちらが先に起こるかを調べた。非NMDA型グルタミン酸受容体のアンタゴニストであるDNQXを処理した結果、DNQXの濃度依存的に [Ca2+]iの上昇度合いが減少する傾向が見られたが、pHi低下はコントロール区の場合と同様に起こった。カルシウムチャネル阻害剤の塩化ランタン（LaCl3）やカルシウムキレート剤のBAPTAを処理した結果、[Ca2+]i上昇は完全に抑制されたが、pHi低下は通常通り引き起こされた。これらの結果から、自家不和合反応におけるpHi低下は[Ca2+]i上昇の上流で、あるいは独立経路で起こることが示唆された。自家不和合反応のpHi低下を抑制する薬剤は探索中である。pHの検出に使用したClopHensorは、塩化物イオン（Cl-）も検出可能である。画像を再解析した結果、自家不和合反応において[Ca2+]i上昇および細胞内pH低下と同じタイミングで細胞内Cl- 濃度も低下していることが見いだされた。

ア ブ ラ ナ plants の their nectar で は, pollen origin の ペ プ チ ド SP11 が stigma の nipple membrane に あ る by SRK let body に し, そ の obscene で intracellular へ の カ ル シ ウ ム イ オ ン (Ca2 +) into を containing む schisms anti 応 が up こ る. Results と し て pollen の 発 bud, elongation が resistance against さ れ る が, Ca2 + inflow か ら pollen の 発 bud resistance against に to る 経 road は ほ と ん ど unknown で あ る. This year は, Ca2 + inflow に お け る film take off points very 経 road の 検 card を refers し, schisms 応 の when Ca2 + と pH の variations change に つ い analytical line を っ て た. SRK が 発 now し て い る dermal papilla cells プ ロ ト プ ラ ス ト の suspension に SP11 を plus え る こ と で, schisms 応 が induced で き る. Yesterday's annual ま で に, intracellular Ca2 + concentration ([Ca2 +] I) を Yellow Cameleon, intracellular pH (pHi) 3.6 を ClopHensor で 検 out す る [Ca2 +] I と pHi の also モ ニ タ を ー department establish し た. This year は, 薬 tonic 処 Richard を tong じ て schisms anti 応 に お け る [Ca2 +] I rose と pHi low の ど ち ら が に first こ る か を adjustable べ た. Non NMDA receptor グ ル タ ミ ン acid by let body の ア ン タ ゴ ニ ス ト で あ る DNQX を 処 Richard し た results, DNQX の concentration dependent に [Ca2 +] I の ascendant degree い が reduce す る tendency が see ら れ た が, pHi は コ ン ト ロ ー と ル area の occasions with others in に up こ っ た. カ ル シ ウ ム チ ャ ネ ル resistance against tonic の salt chemical ラ ン タ ン (LaCl3) や カ ル シ ウ ム キ レ ー ト tonic の BAPTA を 処 Richard し た up, [Ca2 +] I は に completely inhibit さ れ た が, pHi は り is led き up こ さ れ た. こ れ ら の results か ら, their schisms 応 に お け る pHi low は [Ca2 +] I rose の upper で, あ る い は で up independent 経 road こ る こ と が in stopping さ れ た. Non-reactive 応 <s:1> pHi low を inhibitory する drug を under exploration である. pH 検 can be used to obtain に by using <s:1> たClopHensor and the salt <s:1> <s:1> (Cl-) 検 検. Portrait を to し た results, their schisms 応 に お い て [Ca2 +] I rose お よ び cells with low pH と じ タ イ ミ ン グ で intracellular concentration of Cl - low も し て い る こ と が see い だ さ れ た.

项目成果

KAKU4-mediated deformation of the vegetative nucleus controls its precedent migration over sperm cells in pollen tubes

KAKU4介导的营养核变形控制其在花粉管中精子细胞上的先行迁移

• DOI: 10.1101/774489
• 发表时间: 2019
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Chieko Goto;Kentaro Tamura;Satsuki Nishimaki;Naoki Yanagisawa;Kumi Matsuura-Tokita;Tetsuya Higashiyama;Daisuke Maruyama;and Ikuko Hara-Nishimura
• 通讯作者: and Ikuko Hara-Nishimura

新規核タンパク質SANP1は根の寒天培地への貫入に関与する

新型核蛋白 SANP1 参与根琼脂渗透

• 发表时间: 2019
• 作者: 石井雅樹;松本靖彦;林陽平;宮崎真也;坂上徹;垣内力;関水和久;後藤千恵子,田村謙太郎,西村いくこ,シャブテ マリー エディット
• 通讯作者: 後藤千恵子,田村謙太郎,西村いくこ,シャブテ マリー エディット