オルガネラ核の挙動からみた高等植物の胚発生過程における細胞増殖様式の解析

从细胞器核行为角度分析高等植物胚胎发育过程中的细胞增殖模式

• 批准号: 04454019
• 负责人: 黒岩 常祥
• 金额: $ 4.03万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 1994
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04454019/
• 关键词: ゼラニウム; 胚発生; オルガネラDNA; ハート型胚; コピー数; ミトコンドリア; 根の原基; 細胞増殖; 高等植物; 3次元構築; 卵細胞; 減数分裂; 巨大ミトコンドリア核; ミトコンドリア複合体; ゼラニウム(Pelargonium zonale)

高等植物の材料としては、ゼラニウム(Pelargomiun zonale)を選んだ。ゼラニウムの植物体形成の過程の多くの事象は、胚発生の過程に濃縮されていると思われるので、この過程を中心に、1.重複受精後の1個の受精卵から球状胚ができるまで、2.球状型からハート型胚が形成されるまで、3.ハート型胚から子葉、幼芽、胚軸、幼根、柄を持つ完成された胚までを大きく3段階に分けて解析する予定で平成5年度は2、3の課題を中心に研究を行なった。この時期の胚は、受粉後5-6日目に観察されたので、テクノビット包埋DAPI染色法を用いて観察しオルガネラのDNAをVIMシステムを使って定量した。その結果、a).子葉と根冠の原基が形成される過程では、ミトコンドリアと色素体はDNA合成を伴わない分裂を繰り返しながら娘細胞に分配された。従って、胚発生の進んだ細胞内のミトコンドリアと色素体当りのDNA量は著しく減少した。この事は卵が形成される過程で著しく合成されたオルガネラのDNAが胚発生の過程で細かく分散されることを示している。b).この時期の胚では、葉ではなく根の原基が形成される側が急激に緑色となり、一時的に葉緑体が形成されそのDNAのコピー数が増加した。しかし葉緑体の縮退とともに減少した。この事はオルガネラがDNA合成をともなわない分裂をすることに限度があることを示している。新たな分化が起ころうとする時に、オルガネラの選択的DNA合成が起こる。c).bの様なことが幼芽、その他多くの組織で起こるかどうか調べ、細胞の局在とオルガネラDNA量との関係を明らかにした細胞地図を作製した。その結果、胚発生の過程における細胞の増殖は基本的には先に提示した仮説「細胞増殖のラセン説」に従っていることが明かとなった。

选择天竺葵（Pelargomiun Zonale）作为较高植物的材料。 Since many events in the geranium plant formation process are thought to be concentrated in the process of embryonic development, we plan to analyze them in three major stages: 1. From one fertilized egg to a spherical embryo after overlapping fertilization, 2. From a spherical to a heart-shaped embryo formed, 3. From a heart-shaped embryo to a cotyledon, bud, hypocotyl, rota, and completed embryo with a Stalk在1993年的研究重点是一些问题。授粉后5-6天观察到胚胎，并使用Technobit插入的DAPI染色观察细胞器，并使用VIM系统对细胞器的DNA进行了定量。结果，在形成子叶和根冠原基的过程中，线粒体和质体分布在没有DNA合成的反复分裂的子细胞上。因此，具有晚期胚胎发育的细胞中每线粒体和质体的DNA量显着降低。这表明在卵形成过程中已经显着合成的Organelle DNA在胚胎发育过程中详细分散。 b）。在此时的胚胎中，根原始的一侧，而不是叶子突然变成绿色，叶绿体形成暂时，增加了其DNA的副本数量。但是，它随着退化的叶绿体而降低。这表明细胞器的分裂有一个不涉及DNA合成的限制。当即将发生新的分化时，会发生选择性的DNA合成。 c）我们研究了.b中是否发生在少年芽和许多其他组织中，并创建了一个细胞图，该细胞图揭示了细胞定位与细胞器的DNA含量之间的关系。结果，揭示了胚胎发育过程中细胞的增殖基本上遵循“细胞增殖的服务理论”的假设。

项目成果

Sato,N.and Kuroiwa,T.: "Detection and characterization of a Plastid envelope DNA-binding protein which may anchor nucleoids" The EMBO Journal. 12. 555-561 (1993)

Sato,N. 和 Kuroiwa,T.：“可能锚定核苷的质体包膜 DNA 结合蛋白的检测和表征”EMBO 杂志。

Kuroiwa,T.,et al.: "Direct evidence of plastid DNA and mitochondrial DNA in sperm cells in relation to biparental inheritance of organelle DNA in Pelargonium zonale" Europ.J.Cell Biol.62. 307-313 (1993)

Kuroiwa,T.,et al.：“精子细胞中质体 DNA 和线粒体 DNA 与天竺葵中细胞器 DNA 双亲遗传相关的直接证据”Europ.J.Cell Biol.62。

Sodmergen et al.: "Cytoplasmic DNA apportionment and plastid differentiation during male gametophyte formation in Pelargonium zonale" Plant Sexal Rep.(in press).

Sodmergen 等人：“天竺葵雄配子体形成过程中的细胞质 DNA 分配和质体分化”Plant Sexal Rep.（出版中）。

Kuroiwa,H.and Kuroiwa,T.: "Giant mitochondria in the mature egg cell of Pelargonium 3ondle" Pnotoplasma. 168. 184-188 (1992)

Kuroiwa,H. 和 Kuroiwa,T.：“天竺葵 3ondle 成熟卵细胞中的巨型线粒体”Pnotoplasma。

Suzuki,T.and Kuroiwa,T: "Preferential mitochondrial and plastiel DNA synthesis before multiple cell division Nicotiana tabacum" J.Cell Sci.103. 831-837 (1992)

Suzuki,T. 和 Kuroiwa,T：“烟草多次细胞分裂前线粒体和塑料 DNA 的优先合成”J.Cell Sci.103。