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

植物物种鉴定中涉及的花粉管吸引因子的功能分析和新基因导入植物方法的开发

基本信息

批准号：
22K06262
负责人：
金岡雅浩
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Prefectural University of Hiroshima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

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。

为了维持各种生物体，选择和施肥同一物种的配子体很重要。在被子植物中，控制花粉管的延伸和吸引力的分子是从胚珠分泌的，并有选择地接受相同的花粉管。我先前使用多拟南芥鉴定了多个花粉管吸引因子。此外，从番茄胚珠转录组分析中获得了吸引因子的候选基因。为了更深入地了解花粉管的吸引力，本研究的目的是（1）识别引起的因素，这些因素调节了重要的农作物物种中的花粉管扩展，并且（2）阐明结构的共同点，用于展示吸引活动的多样性，以通过从多种物种吸引吸引因素的结构活性分析来引起活动的物种特异性。通过这些分析，我们将加深对控制花粉管扩展和吸引力的因素的结构和功能的理解。此外，为了在植物中施用需要时间进行转化，（3）试图使用花粉管开发一种新型的基因转移方法。在2022年，详细研究了番茄转录组分析的结果。结果，我们能够列出编码富含半胱氨酸的蛋白质的基因，这些蛋白可能参与女性配子体的发展，以及可能参与受精的基因。由于这项研究和相关的植物有性复制研究和协作研究，我们在日本会议上进行了口头介绍（一次）。此外，我还能够在国际杂志（经过同行评审）和合着者之一中发表一位领先和负责任的作者。