イネ花粉管誘引物質の同定と交雑不和合機構の解明

水稻花粉管引诱剂的鉴定及杂交不亲和机制的阐明

• 批准号: 25892006
• 负责人: 高梨 秀樹
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-08-30 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25892006/
• 关键词: イネ; 花粉管; 助細胞; 生殖

イネ花粉管誘引物質を同定するためには, 遺伝子発現情報をもとに候補遺伝子の選抜を行う必要がある. そこでまず, 申請者らがこれまでに得たマイクロアレイ・RNA-seq解析によるイネ助細胞の遺伝子発現プロファイル (Ohnishi and Takanashi et al. 2011) の結果から, 助細胞で高発現し, かつ分泌性タンパク質をコードする複数の遺伝子を候補として多数選抜した.選抜した候補遺伝子についてはノックアウト株が存在しなかったため, それが花粉管誘引物質をコードしているか否かを判別するためには遺伝子ノックダウンによる機能解析が必須である. 本研究ではpANDAベクター (Miki et al. 2005) を用いてRNAiによる遺伝子ノックダウン系統の作出を計画している. 将来的にRNAiが機能している胚嚢をGUS染色により判別する必要があること等を考慮し, 後の実験をスムーズに行うため現在pANDAベクターの改変を行っている.花粉管誘引物質の同定には, 花粉管が胚珠からの誘引シグナルにどのように応答するかを生きた状態で観察できるsemi in vitro重複受精系を用いた, 候補物質の花粉管誘引活性解析が必須である. しかしながら, イネ花粉管は一般的に用いられる花粉管伸長培地上では伸長が芳しくないことが明らかになったため, イネ花粉管に最適化した花粉管伸長培地の作製を試みている. またイネ胚珠は組織が厚く内部構造の観察が困難であるため, より詳細な観察のためにイネ胚珠の透明化手法についても検討し, 複数の有効な透明化手法を見出した.

为了鉴定稻花粉吸引剂，有必要根据基因表达信息选择候选基因。首先，申请人获得了水稻辅助细胞的基因表达谱（Ohnish和Takanashi等人，2011年），到目前为止，许多在辅助细胞中高度表达的基因和编码分泌蛋白都被选为候选者。由于所选候选基因没有敲除菌株，因此通过基因敲低的功能分析对于确定它们是否编码花粉管吸引剂至关重要。在这项研究中，我们计划使用熊猫载体使用RNAi创建基因敲低线（Miki等，2005）。考虑到有必要确定RNAi将来功能性的细菌囊，目前正在修改熊猫矢量以顺利进行随后的实验。为了鉴定花粉管吸引剂，使用半体外重叠的受精系统对花粉管的分析吸引了候选物质的活性，该系统允许对花粉管如何对吸引胚珠信号的响应进行实时观察。但是，已经揭示了大米花粉延伸培养基在常用的花粉管延伸培养基上不能很好地延伸，因此我们试图创建针对水稻花粉管优化的花粉管扩展培养基。此外，由于大米胚珠的组织厚，并且很难观察到内部结构，因此我们还研究了清除米胚珠以进行更详细观察的方法，并发现了几种有效的清除方法。