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生物学

2024.05.22

見えた!植物がたくさん種子を作るしくみ ~花の中身を観察する新手法で、オスとメスが結ばれるしくみ究明~

黑料网トランスフォーマティブ生命分子研究所(奥笔滨-滨罢产惭)の水多 陽子  助教、大学院理学研究科の榊原 大吾 博士前期課程学生、永原 史織 研究員、金城 行真 博士前期課程学生、長江 拓也 博士後期課程学生、栗原 大輔 特任准教授、東京大学大学院理学系研究科の東山 哲也 教授らの研究グループは、花の中を生きたまま観察できる特殊な顕微镜法を开発しました。开発した方法で花の中を観察することで、花粉管注1)(オス)が胚珠注2)(メス)に1対1で引き寄せられ、次々に受精する様子をはっきりと捉えることができました。
その后の解析から、花粉管(オス)は胚珠(メス)に1対1で引き寄せられること、胚珠を包む母体组织や胚珠内の细胞から出る「花粉管诱引シグナル」が花粉管をめしべの组织表面に沿って伸长するように促す「花粉管くっつきシグナル」としても働くことで、1対1の引き寄せが时空间的に精密に制御されていることが分かりました。一方で、すでに花粉管を引き寄せた胚珠からは、これ以上オスが引き寄せられないよう速やかに「反発シグナル」が出ることも明らかとなりました。この反発シグナルにより、受精できなかった花粉管は他の胚珠に向かうことができるため、オスもメスも无駄にならず、より多く种子を作ることができると考えられます。
本研究によって明らかになった植物が効率的に种子をより多く作るしくみは、种子増产など农业育种分野においても重要と考えられます。
本研究成果は、2024年5月21日18時(日本時間)付ヨーロッパ科学雑誌「EMBO reports」に掲載されます。

は研究当时

 

【ポイント】

?特殊な顕微镜法で花の中を生きたまま见ることに成功
?花の中ではメスが1つだけオスを引き寄せる1対1诱引が精密に制御されていた
?1対1诱引の制御のしくみは、种子を効率的に多く作るため、农业育种にも重要

 
◆详细(プレスリリース本文)はこちら

 

【用语説明】

注1)花粉管:
植物が受粉した际に、精细胞をめしべの奥深くに存在する种子の元になる组织へと届けるための长い管状の细胞。花粉管の先端内部には2个の精细胞が含まれており、活発に先端成长することで胚珠へと到达する。胚珠に到达した后は、花粉管の先端が破裂することで内部の精细胞が胚珠内に放出され、受精できるようになる。
注2)胚珠:
めしべの奥深くに位置する种子の元となる组织。胚珠の中にある卵细胞と花粉管によって运ばれてきた精细胞が受精することによって、受精卵が作られる。その后、受精卵が分裂を繰り返すことで胚発生が进行する。

 

【论文情报】

雑誌名:EMBO reports
論文タイトル:Deep imaging reveals dynamics and signaling in one-to-one pollen tube guidance
著者:Yoko Mizuta, Daigo Sakakibara, Shiori Nagahara, Ikuma Kaneshiro, Takuya T. Nagae, Daisuke Kurihara, Tetsuya Higashiyama(著者全員黑料网関係者)
顿翱滨:

 

【奥笔滨-滨罢产惭について】()
黑料网トランスフォーマティブ生命分子研究所(奥笔滨-滨罢产惭)は、2012年に文部科学省の世界トップレベル研究拠点プログラム(WPI)の1つとして採択されました。
奥笔滨-滨罢产惭では、精緻にデザインされた机能をもつ分子(化合物)を用いて、これまで明らかにされていなかった生命机能の解明を目指すと共に、化学者と生物学者が隣り合わせになって融合研究をおこなうミックス?ラボ、ミックス?オフィスで化学と生物学の融合领域研究を展开しています。「ミックス」をキーワードに、人々の思考、生活、行动を剧的に変えるトランスフォーマティブ分子の発见と开発をおこない、社会が直面する环境问题、食料问题、医疗技术の発展といったさまざまな课题に取り组んでいます。これまで10年间の取り组みが高く评価され、世界トップレベルの极めて高い研究水準と优れた研究环境にある研究拠点「奥笔滨アカデミー」のメンバーに认定されました。

 

【研究代表者】


 

【関连情报】

 

 20241022mizuta_R.jpg ~Researchers' VOICE~No.26 水多 陽子 助教に一問一答!