植物 精 瞬間 え
～植物 精成功 サ ン 明 ～
ント
➢ 精 示 細胞内 濃度 変化 初 被子植物 観察
➢ 精 関わ 個々 細胞 協調 複 精 達成 様子 明
➢ 精 進行 明確 こ 植物 精や発生開始 仕組 解明 期待
Ｊ 戦略的創造研究推進事業 い 古屋大学 東山 哲也 教授 浜村 希 研究員 現 ント 大学 植物 精 伴う細胞内 濃度変化
種子 組織 中 観察 こ 初 成功
細胞内 情報伝達 役割 担うこ 知 い 動物 精細胞
融合 精 瞬間 卵細胞 濃度 昇や 精卵
振動 濃度 周期的 変化 詳 解析さ こ う
濃度変化 精 進行 知 こ 植物 精
伴 う 濃度変化 あ 解明さ い
被子植物 精 複 精 奥 進行 花粉
花粉 花粉管 いう細い管 伸び 卵細胞 隣 あ 助細胞 導 種 子 組織 胚珠 向 い 管 中 個 精細胞 移動 卵細
胞 う 中央細胞 精 精 卵細胞 幼植物 胚 中
央細胞 種子 発芽 際 養 供給 胚乳
研究チ 胚珠 用い 高効率 体外 複 精 高感度 顕微鏡 用い 濃度観察法 精 伴う 濃度変化 観察 こ 成功
花粉管 到達 助細胞 振動 始 一方 濃度 高 花粉
管 精細胞 放出 起こ こ 瞬間 卵細胞 中央細胞 助細胞 全
細胞 濃度 最大値 示 濃度 高 い 方 助細胞
崩壊 続い 卵細胞 精 伴い一度 濃度 昇 観察さ
受精 カルシウ 振動が始 動物 異 植物 一度 け 濃度 昇 目 精細胞 受精を防 胚発生開始 タイ ングが制御 い 可能性が 考え 興味深いこ 残 助細胞 再びカルシウ 振動が見 こ こ 本目 花粉管 誘引 停止 関わ 可能性が考え こ 知見 組織深 部 進行 め 謎 多い植物 重複受精 仕組 解明 が 期待
本研究成果 日 英国時間 英 学誌 Ｃ
ｉ ｉ ン ン速報版 公開さ
本成果 以 事業 研究 ロ ト 得 戦略的創造研究推進事業 総括実施型研究 Ｅ Ａ
研究 ロ ト 東山 ホロ ロ ト
研 究 総 括 東山 哲也 古屋大学 ト ン テ 生 子研究所 教授 研 究 期 間 成 ～ 成
記研究課題 解析 多細胞生物 ホロ ッ コ ュ ョン 全容解明 挑
多細胞生物 細胞 種々 子 細胞 情報 や こ 自身
振 舞い 決定 生物 ン い こう 個 全体 調和 細胞間コ ュ
ョン ホロ ッ コ ュ ョン び 解明 び解析技術 確立
広 生物学や医療 貢献 期待 本研究 多 解析技術 創
出 目指
研究 背景 経緯＞
被子植物 花粉 精細胞 含 花粉 伸び 花粉管 種子 組織 胚 珠 運 花粉管 胚珠 中 卵細胞 隣 あ 助細胞 卵細胞 近
誘引さ 花粉管 卵細胞 到達 花粉管 端 破裂 精細胞 放出さ 時 一方 助細胞 崩壊 精 場 作 あ 精細胞 う 一方 卵細胞 精 胚 う一方 卵細胞 隣 あ 中央細胞 精 胚乳 作 被子植物 特徴的 精 複 精 い
細胞内 濃度 変化 細胞内 伝達 起こ い こ 示 要 指標 動物 い 精 伴う卵細胞 濃度 昇や 精卵
振動 見 こ 詳 解析さ 被子植物 複 精
深 関わ 卵細胞 中央細胞 助細胞 精 伴 う 濃度
変化 あ 明 あ
研究チ こ ロ 精 関わ 細胞 種子
組織 単離 こ 複 精 再現 体外 複 精 技術 用い 精 時 精細胞 動 観察 い こ 体外 複 精 技術 濃度 検出 蛍 質 さ 厚 覆わ 胚珠内 高速 高感度 撮影 顕 微鏡 テ 組 合わ こ 種子 組織 中 あ 細胞 精時
濃度 変化 観察 こ 可能
研究 内容＞
卵細胞 中央細胞 助細胞 濃度 検出 蛍 質 働
植物 作 卵細胞 濃度変化 観察
卵細胞 回 濃度 昇 あ こ こ 濃度
昇 タ ン 複 精 段階 関係 い 調 精細胞 動
濃度変化 時 観察 精細胞 大 動 花粉管 精細胞放出 回
目 濃度 昇 タ ン 比 差 ． ｕ 一致
い こ 回目 濃度 昇 花粉管 精細胞放出 伴 起 い こ
次 回目 濃度 昇 タ ン 卵細胞 精 中央細胞 精
タ ン 比 回目 濃度 昇 卵細胞 精 強い相関
こ 回目 濃度 昇 卵細胞 精 伴う あ こ
調 精細胞 い 卵細胞 中央細胞 い 精
い変異体 ｋ 用い 回目 濃度変化 観察
濃度変化 見 こ 単発 濃度 昇 目 精細 胞 精 防 こ 多精拒否 や発生開始 タ ン 制御さ い
次 複 精 う 精相手 あ 中央細胞 い 精 伴う
濃度変化 調 卵細胞 様 回目 濃度 昇 花粉管
精細胞 放出 時 回目 濃度 昇 中央細胞 精 タ
ン 明確 一致 中央細胞 い 卵細胞 複数
精細胞 精 起こ や いこ こ 回目 濃度 昇
中央細胞 多精拒否 関わ い 可能性 考え
最後 花粉管 誘引 要 助細胞 い 精過程
濃度変化 調 花粉管 助細胞 接触 後 両方 助細胞
濃度 振動 始 持続 後 一方 助細胞 高い 濃度 示 こ 助細胞 崩壊 崩壊時 助細胞 濃度 最高値 示
後 元 濃度 戻 驚い こ 崩壊 残 助細胞 複
精 完了後 再び 濃度 振動 示 花粉管 誘引停 向 残 助細胞 細胞死 ロ 開始 こ 示 い 可能性 考え
複 精 関わ 細胞 精 伴う 濃度変化 細胞 異
い い こ 複 精 成功さ 細胞
役割 果 濃度変化 細胞間 コ ュ ョン
精 進 い こ 考え
後 展開＞
回 研究成果 精 関わ 細胞 役割 応 特徴的
存在 明 複 精 細胞間 情報伝達や
複 精 制御 子 解明 向 要 成果 言え 卵細胞 精 タ
ン 発生 開始点 明確 判断 う 後 こう
挙動 う 生理的意味 あ 調 こ 焦点 細胞
中 濃度 操作 技術 開発 実現 回明
濃度変化 複 精 い う 意味 持 理解 こ
精細胞 精相手 決 仕組 不明 あ い 多 謎 包 植物 複 精 仕組 解明さ こ 期待さ
参考 ＞
ロ 花 び 複 精 模式 体外 複 精系
ロ 花 精 様子 示 い 花粉 精細胞 含
花粉管 伸 こ 精細胞 種子 組織 運び 助細胞 誘引
卵細胞 精 伴う 濃度変化
濃度 擬似 表示 精細胞 白 矢尻 示 あ
精 精細胞 示 い 示 例 い 濃度変化
表 精 伴 卵細胞 濃度 昇 回
回目 花粉管 精細胞放出 タ ン 一致 い 回目
濃度 昇 卵細胞 精 タ ン 起こ こ 対 中央細胞
精 際 濃度変化 あ
卵細胞 回目 濃度 昇 精細胞 膜融合
段 濃度変化 擬似 示 段 段 四角
領域 拡大 精細胞 矢尻 卵細胞膜 赤 卵細胞 細胞質 黄色 示 あ
膜融合 タ ン 示 い 例 濃度
変化 表 卵細胞 回目 濃度 昇 精細胞 膜融
合 タ ン 一致 い
複 精 関わ 細胞 精 伴う 濃度変化 模式 花粉管が助細胞 誘引 接触 助細胞 カルシウ 振動が起こ
ば 振動を続け 次第 一方 助細胞 カルシウ 濃度が高 花粉管 精細胞 放出が起こ こ 時 全 細胞 カルシウ 濃度が最大値を示 カルシウ
濃度が高 い 助細胞が一瞬 崩壊 そ 約 分 間 全体 カルシウ 濃 度が が 次 卵細胞 単発 カルシウ 濃度 昇が見 こ 昇 卵細 胞 精細胞 受精 細胞融合 伴 起こ こ が明確 示 中央細胞 卵細胞
う 受精 伴うカルシウ 昇 明確 観察 回目 カルシウ 昇 後 パターン カルシウ 昇が観察 興味深いこ 卵細胞 中央細胞 精後 残存 い 助細胞 再び 振動
用語解説＞ 注 膜融合
精 い 卵細胞 中央細胞 精細胞 細胞膜 融合 こ 精過程 こ 細胞膜 融合 過程 雌雄 核 融合 過程 精 瞬間 いう場合 一般 両者 細胞 融合 瞬間 あ 膜融合 瞬間 指 こ 多い 細胞壁 持 植 物 い 膜融合 起こ 部位 細胞壁 存在 い 考え 植物 い 精 細胞膜 融合 進行
論文 ＞
Live imaging of calcium spikes during double fertilization in Arabidopsis
ロ 複 精 ン
doi: 10.1038/ncomms5722
