シロイヌナズナ属雌しべ柱頭における同種認証、異種拒絶の分子認識の統合的理解

拟南芥雌蕊柱头同源识别与异源排斥分子识别的综合理解

• 批准号: 22KJ1185
• 负责人: 長江 拓也
• 金额: $ 2.83万
• 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: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1185/
• 关键词: 種間不和合; 植物生殖; 花粉管発芽; アブラナ科; シロイヌナズナ; 花粉; 雌しべ; 柱頭

生物は同種間で有性生殖を行うことにより多様な子孫を残す。被子植物においても、「種間不和合性」という仕組みが存在することで異種よりも同種と優先的に生殖を行うことができる。被子植物は、雄の細胞である花粉管が雌しべの柱頭上で花粉から発芽する必要がある。近年、この柱頭上での花粉管発芽段階において、遠縁種花粉を拒絶する雌側因子SPRI1が同定された。一方で、SPRI1は近縁種花への拒絶効果は低いことから、柱頭は付着した花粉種によって複数の「種間不和合性」の仕組みを使い分けていると考えられるが、その全体像は未だ不明である。また、花粉内でどのような生理的変化が起こることで花粉管の発芽・伸長抑制が生じるのか、柱頭組織での異種抑制機構がなぜ同種花粉管には作用しないのかについても不明である。本研究では、これらの課題をアブラナ科植物のシロイヌナズナArabidopsis thalianaとその近縁種セイヨウミヤマハタザオArabidopsis lyrataを主に用いながら下記の実験を行うことで、雌しべ柱頭が多数の異種花粉から同種花粉を選択的に受容する仕組みの解明を目指す。①雌しべ柱頭上で花粉が受容および排除される時の花粉細胞内動態の定量②セイヨウミヤマハタザオ亜種間の遺伝子多型を用いたQTL解析による責任因子の探索③ゲノムワイド関連解析（GWAS）を用いた「種間不和合性」を生み出す新規花粉因子同定④柱頭の分泌シグナルに着目した近縁種間での「種間不和合」現象の解析

Among the same species of organisms, there is で sexual reproduction, を lines of う, とによ, <e:1>, multiple な descendants, を and residual す. Angiosperms に お い て も, "interspecific schisms" と い う blackstone group み が exist す る こ と で heterogeneous よ り も same と priority line に reproductive を う こ と が で き る. Angiosperms である, male <s:1> cells である pollen tubes が, female <s:1> べ on the head of the <s:1> column で pollen ら ら germination する necessary がある. In recent years, the budding stage of the で <s:1> pollen tube on the head of the <s:1> colonnion is にお で て て, and the pollen of the distant omens を rejects する the female factor SPRI1が and された. で, SPRI1 は nearly try planting flowers へ の refused to unseen low fruit は い こ と か ら, stigma は pay し た pollen types of に よ っ て plural の "interspecific schisms" の blackstone group み を make い points け て い る と exam え ら れ る が, そ の all like は not unknown だ で あ る. ま た, pollen で ど の よ う な physiological variations of the が up こ る こ と で pollen tube の 発 bud, elongation inhibition born が じ る の か, stigma organization で の heterogeneous inhibit institutions が な ぜ same pollen tube に は role し な い の か に つ い て も unknown で あ る. This study で は, こ れ ら の subject を ア ブ ラ ナ plants の シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ Arabidopsis thaliana と そ の about try species セ イ ヨ ウ ミ ヤ マ ハ タ ザ オ Arabidopsis Lyrata を main に with い な が ら under の remember be 験 を line う こ と で, female し べ stigma が pollen species most の か ら same pollen を sentaku に by let す る blackstone group み の interpret を refers す. (1) female し べ で on stigma pollen が by let お よ び exclude さ れ の pollen cells during る dynamic quantitative (2) セ の イ ヨ ウ ミ ヤ マ ハ タ ザ オ 亜 interspecific の heritage 伝 son polymorphism を with い た QTL parsing に よ る responsibility factor の exploration (3) ゲ ノ ム ワ イ ド masato even use analytic (GWAS) を い た "interspecific schisms" を raw み out す pollen factors might be new rules (4) stigma の points Based on the analysis of the phenomenon of "interspecific discompatibility" シグナ, the subject シグナ た is closely related to the interspecific で

项目成果

アブラナ科植物の花粉管誘導過程における異種と同種を見分ける認証機構の解析

十字花科植物花粉管引导过程中异种与同类鉴别机制分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiromasa Shikata;Takeshi Nishimura;Shogo Moril;Miyo Terao Morita;長江拓也，武内秀憲，水多陽子，東山哲也
• 通讯作者: 長江拓也，武内秀憲，水多陽子，東山哲也