in vitro体外受精系を用いた被子植物の初期胚形成機構の顕微分子生物学的研究

利用体外受精系统对被子植物早期胚胎发生机制进行小分子生物学研究

• 批准号: 11163206
• 负责人: 黒岩 常祥
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11163206/
• 关键词: 重複受精; トレニア; 体外受精系; 花粉管の誘導; 胚発生

本研究目的は、これまでの成果を踏まえて、先ず体外重複受精を高頻度で行い、高頻度で胚発生を正常に行う系の確立を目指す。この系を用いて、花粉管の誘導機構、重複受精時における精細胞の挙動、重複受精直後から始まるオルガネラの偏在と細胞分化、そして初期胚の形成機構をナノ分子生物学的に解析することである。これらの目的達成のためには、1個の細胞、1個のオルガネラの分子生物学的解析が必要であり、従来に全くない顕微操作技術の開発をおこなうことであった。材料としてT-fournieriなどを用いて次の課題で進めてきた。(1)高頻度体外重複受精系の確立を行い、(2)体外重複受精系を用いて受精の瞬間での精細胞の挙動の解析に成功し、(3)体外重複受精系を用いて、受精の瞬間からおこるオルガネラの偏在と細胞分化の機構を明らかにした。また(4)体外重複受精系を用いて初期胚の発生系の確立し、そして(5)光ピンセット法を用いて、1個の細胞や受精卵及び1個の初期胚を分子生物学的に解析する方法を開発した。

根据到目前为止的结果，该研究旨在建立一个系统，在该系统中以高频进行体外重叠的受精，并以高频进行正常的胚胎发育。使用该系统，我们将从生物学上分析纳米分子的诱导花粉管的机制，精子细胞在重叠受精过程中的行为，在重叠受精后立即开始的细胞器的不均匀分布和细胞分化以及早期胚胎形成的机制。为了实现这些目标，必须对一个细胞和一个细胞器进行分子生物学分析，并且以前无法使用的微观渗透技术的发展。我们一直在使用T-Fournieri和其他材料从事下一个任务。 （1）我们建立了一种高度频繁的体外重复受精系统，（2）使用体外重复受精系统成功地分析了精子细胞的行为，（3）我们阐明了细胞器机理的不均匀分布以及从实体饮料中从施肥中发生的细胞分化机制。此外，（4）使用一种体外重叠的受精系统来建立早期胚胎的发育系统，并且（5）使用Phototweezer方法开发了一种方法来分子生物学分析一个细胞，受精卵和一个早期胚胎。

项目成果

Matsunaga, S., Schutze, K., et al.: "Single pollen typing combined with lawe0mediated manipulation"Plant Journal. 20. 371-378 (1999)

Matsunaga, S., Schutze, K., et al.：“单一花粉分型与 lawe0 介导操作相结合”植物杂志。

Nishimura, Y., Misumi, O., et al.: "Active digestion of mt derived chloroplast DNA in individual zygotes of Chlamydomonas reinhardtii revealed by the Optical tweezers"Proc. Natil. Acad. Sci. USA. 209. 222-232 (1999)

Nishimura, Y.、Misumi, O. 等人：“光镊揭示了莱茵衣藻单个受精卵中 mt 衍生叶绿体 DNA 的主动消化”Proc.

Miyazawa, Y., Sakai, A., et al.: "Auxin and cytokinin have opposite effects on amyloplast development and expression of the ADP-glucose pyrophosphorylase gene in culture tobacco cells BY-2"Plant Physiol.. 121. 461-469 (1999)

Miyazawa, Y., Sakai, A., et al.：“生长素和细胞分裂素对烟草培养细胞 BY-2 中淀粉体的发育和 ADP-葡萄糖焦磷酸化酶基因的表达具有相反的影响”植物生理学.. 121. 461-469

Kuriyama, H., Takano, H., et al.: "Characterization of Chlamydomonas reinhardtii zygote specific cDNAs that encode novel proteins containing ankyrin repeats and WW domains"Plant Physiol.. 119. 873-884 (1999)

Kuriyama, H.、Takano, H. 等人：“编码含有锚蛋白重复序列​​和 WW 结构域的新型蛋白质的莱茵衣藻合子特异性 cDNA 的表征”Plant Physiol.. 119. 873-884 (1999)

Higashiyama, T., Kuroiwa, H., et al.: "Guidance in vitro of the pollen tube to the naked embryo sac to Torenia fournieri"Plant cell.. 20. 2019-2031 (1998)

Higashiyama, T., Kuroiwa, H., et al.: “花粉管体外引导裸胚囊到蓝猪耳”植物细胞.. 20. 2019-2031 (1998)