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。

为了维持物种，选择同一物种的配子体并使其受精很重要。在被子植物中，控制花粉管伸长和吸引的分子从胚珠中分泌出来，使得同一物种的花粉管能够被选择性地接受。到目前为止，我已经使用拟南芥确定了多种花粉管引诱剂。此外，我们通过番茄胚珠转录组分析获得了吸引因子的候选基因。为了深入了解花粉管的吸引力，本研究旨在（1）确定控制重要作物物种花粉管伸长的吸引因子，以及（2）分析多个物种的吸引因子的结构-活性关系。的目的是阐明表现出有吸引力的活性的结构的共性以及为活性提供物种特异性的结构的多样性。通过这些分析，我们将加深对控制花粉管伸长和吸引力的因素的结构和功能的理解。此外，为了将其应用于转化需要时间的植物，(3)我们正在尝试开发一种使用花粉管的新基因转移方法。 2022年，我们详细检查了番茄转录组分析的结果。结果，他们能够列出一组编码富含半胱氨酸的蛋白质的基因，这些蛋白质可能参与雌配子体的发育，以及一组可能参与受精的基因。作为植物有性生殖研究和与该研究相关的联合研究的成果，我们在国内学术会议上做了口头报告（一次）。此外，我还能够以第一作者/通讯作者的身份在国际期刊上发表一篇论文，以共同作者的身份在国际期刊上发表一篇论文（经过同行评审）。