植物の種認証に関わる花粉管誘引因子の機能解析と植物への新規遺伝子導入法の開発

生物の種が維持されるためには、同種の配偶体を選別して受精することが重要である。被子植物では、胚珠から花粉管の伸長や誘引を制御する分子が分泌され、同種の花粉管を選択的に受け入れる。私はこれまでに、トレニア・シロイヌナズナを用いて複数の花粉管誘引因子を同定した。またトマトの胚珠トランスクリプトーム解析より誘引因子の候補遺伝子を得ている。本研究は、花粉管誘引を深く理解するため、(1) 重要な作物種において花粉管の伸長を制御する誘引因子を同定すること、(2) 複数種由来の誘引因子の構造活性相関解析から、誘引活性を示すための構造の共通性、活性に種特異性をもたらすための構造の多様性について明らかにすること、を目的としている。これらの解析を通じて、花粉管の伸長や誘引を制御する因子の構造と機能について理解を深める。また、形質転換に時間のかかる植物での応用を目指して、(3) 花粉管を利用した新規遺伝子導入法の開発を試みている。2022年度はトマトのトランスクリプトーム解析の結果を詳細に検討した。その結果、雌性配偶体の発生に関わる可能性が高いシステインリッチタンパク質をコードする遺伝子群、および受精に関わる可能性が高い遺伝子群をリストアップすることができた。本研究と関連する植物有性生殖研究および共同研究の成果として、国内学会での口頭発表（1回）をおこなった。また、国際誌（査読有り）に筆頭・責任著者で1本、共著者として1本、論文を発表することができた。

生物の種が維持されるためには、同種の配偶体を選別して受精することが重要である。被子植物では、胚珠から花粉管の伸長や誘引を制御する分子が分泌され、同種の花粉管を選択的に受け入れる。私はこれまでに、トレニア・シロイヌナズナを用いて複数の花粉管誘引因子を同定した。またトマトの胚珠トランスクリプトーム解析より誘引因子の候補遺伝子を得ている。本研究は、花粉管誘引を深く理解するため、(1) 重要な作物種において花粉管の伸長を制御する誘引因子を同定すること、(2) 複数種由来の誘引因子の構造活性相関解析から、誘引活性を示すための構造の共通性、活性に種特異性をもたらすための構造の多様性について明らかにすること、を目的としている。これらの解析を通じて、花粉管の伸長や誘引を制御する因子の構造と機能について理解を深める。また、形質転換に時間のかかる植物での応用を目指して、(3) 花粉管を利用した新規遺伝子導入法の開発を試みている。2022年度はトマトのトランスクリプトーム解析の結果を詳細に検討した。その結果、雌性配偶体の発生に関わる可能性が高いシステインリッチタンパク質をコードする遺伝子群、および受精に関わる可能性が高い遺伝子群をリストアップすることができた。本研究と関連する植物有性生殖研究および共同研究の成果として、国内学会での口頭発表（1回）をおこなった。また、国際誌（査読有り）に筆頭・責任著者で1本、共著者として1本、論文を発表することができた。