植物 両親 遺伝子 協力 子供 形
〜父母 来 因子 受精卵を非対称 裂させ こ を発見〜
古屋大学 ランス ー テ 生命 子研究所 ITbM 拠点長 伊丹 健一郎 大学院理学 研究科兼任 植 美那子 うえ こ 特任講師 東山 哲也 ひ しや や 教授 奈良 先端科学技術大学院大学 梅 正明 う さあ 教授 ゲン 大学 ベル ー Ive De Smet
教授 ラ ル 大学 ツ Thomas Laux教授 研究 ルー 植物 父親 母親
来す 因子 協力す こ 子供を適 形 成長させ い こ を初 明 し し
植 受精 際 父親 精細胞 受精卵 持 込 因子 特定 タンパ 質 働 を活 性化す こ を発見し し さ こ タンパ 質 母親 卵細胞 受け継い 因子 協力す
こ 子供を適 形 成長させ こ し 今回 発見 父親 母親 来
因子 協力す こ 子供 形作 を助け こ を世界 初 示し 研究成果 す 今後 植 物 形作 仕組 解明や 新 雑種植物 作出 貢献す 期待さ す
本研究成果 米国 科学専門誌Genes & Development ンラ ン版 公開さ し
本研究 ン
■ 父親 来 因子 精卵 働く特定 タン 質 活性化 発見
■ タン 質 母親 来 タン 質 協力 働く 明
■ 協力 子供自身 新 タン 質 作 子供 常 形 成長 突
研究 背景 内容
多く 動物 様 植物 父親 作 精細胞 母親 作 卵細胞 精 子供
あ 精卵 生 1 精卵 精細胞 卵細胞 持 い 遺伝
子やタン 質 混 合う 精卵 周 あ 栄養組織 精 作
父親 母親 因子 対立 父母 軋轢
注1
いう現象 知 い 5 子供自身 あ 精卵 う 父母 因子 対立 あ い 協力 子供
成長 助け 全く い
1. 精 父母 因子 混 合う様子
2
植物 形作 過程 精卵 細長く伸 裂 胚
注2
2 非対称 裂注3 あ 側 細胞 側 大 細胞
3; 生株 側 細胞 丸い組織 作 将来 植物体 花や葉 作 元 一
方 側 細胞 細長く成長 根 精卵 伸長や細胞 裂 向
植物体 方向 軸 確定 今回 古屋大学
ン 生 子研究所 植 美那子特任講師 研究 父親 母親
精卵 持 込 因子 協力 精卵 非対称 裂 胚 適 成長 助け
い 発見
2. 植物 形作 様子
線 精卵 裂 生 細胞
来 組織 境界 示
3. 生株 父母因子 失わ 株 精卵
胚
精卵 裂 生 細胞
赤色 青色 付け い 欠損株 胚 輪郭 白線 強調 あ
10 μm 表 い
精卵や胚 形 決 WRKY2タン 質 精細胞 来 因子 活性化
植 特任講師 研究 以前 植物 あ ヌ 用い 父母 両方
来 WRKY2 いうタン 質 精卵や胚 形 作 働く 発見 い
別 研究 精細胞 作 SSP いう因子 精卵 裂や胚 成長 要 あ
い 今回 WRKY2 SSP 関係 調 SSP 持 込
精卵 働く 経路 WRKY2 ン酸化
注3
WRKY2 働 活性化 明
4 ン酸化 状態 人工的 模 WRKY2 入 SSP 持
い 精卵 非対称 裂 SSP WRKY2 活性化 子供 方向
決 わ
4. 父母 来 因子 協力 仕組
WRKY2 母親 来 因子 協力 働く
植 研究 精卵 非対称 裂や胚 発 制御 母親 来 因子
HDG11/12 発見 4 植 以前 研究 WRKY2 WOX8 いう遺伝子 働
け WOX8タン 質 作 精卵 非対称 裂 わ い
今回 研究 HDG11/12 WOX8遺伝子 働 け 明 母親
精卵 持 込 HDG11/12 父親 来 SSP 活性化 WRKY2 WOX8タン
質 作 協力 い わ
SSP WRKY2 HDG11/12 全 欠損 精卵 ほ 伸 裂 非対称
く 3 後 胚 適 発生 常 形作
わ 父母 協力 精卵や胚 成長 要 あ 明
人 的 WOX8タン 質 作 SSPやHDG11/12 く 精卵 非対称
SSPやHDG11/12 失わ 精卵 WOX8タン 質 ほ 作 く
父母因子 充 WOX8 タン 質 作 子供 形作 助け い い
予想 4 SSPやHDG11/12 失わ 精卵 い 強制的 WOX8タン
質 作 精卵 非対称 裂 う 予想 通
父母因子 協力 最終的 ゴ 子供自身 充 WOX8 タン 質 作 形
作 助け わ
今後 展望
本研究 両親 来 因子 協力 精卵 いう く初期 子供 形作 助け
世界 初 明 精卵 周 あ 栄養組織 見 父母 軋
轢 対照的 本研究 子供自身 あ 精卵 中 両親 因子 協調 働く いう新
関係 父母 協力 示 5 今後 協力 詳細 解明
父母 子供 成長 制御 戦略 い 深く理解 考え 協力
最終的 標的 あ WOX8 タン 質 人 的 作 父母因子 無く 胚 成長 可能性 示唆 本研究 発展 父母因子 適合 い異種間 雑種
4 植物 作出 献 期待
5. 種子内 あ 栄養組織 精卵 け 父母因子 関係
用語解説
注 1： 父母 軋轢
1 本 複数 種子 作 植物 場合 母親 自 種子
全 自 子供 一方 異 父親 作 花粉 付く あ 父親
作 種子 中 自 花粉 来 け 自 子供
い 母親 全 子供 栄養 均等 振 け う 父親 自 子供 け 栄養 集中 う いう対立 生 父母 軋轢
注 2：胚
発生 途 あ 幼生物 植物 場合 種子 あ 個体 胚
注 3：非対称 裂
一般的 細胞 裂 生 二 細胞 大 や働 う性質 細胞 生
出 細胞 裂 あ 非対称 裂 一般的 植物 精卵 非対称 裂
注 4： ン酸化
タン 質 ン酸基 付加 反応 多く 場合 タン 質 構造変化 誘 機能や活性 変化
掲載雑誌 論文 著者
掲載雑誌： Genes & Development
論文 ： Transcriptional integration of paternal and maternal factors in the Arabidopsis zygote ヌ 精卵 け 父母因子 転写 統合
著者： Minako Ueda, Ernst Aichinger, Wen Gong, Edwin Groot, Inge Verstraeten, Lam Dai Vu, Ive De Smet, Tetsuya Higashiyama, Masaaki Umeda and Thomas Laux
植 美那子 うえ Ernst Aichinger Wen Gong Edwin Groot Inge Verstraeten
Lam Dai Vu Ive De Smet 東山哲也 や や 梅 明 う あ
Thomas Laux
植 美那子 Thomas Laux 共 責任著者
DOI: 未定
論文公開： 2017年4月13日午前4時 日本時間 / 2017年4月12日午後3時 米国東部現地時間
研究費 科研費
新学術領域 ノ 遺伝子相関 JP24113514 JP26113710 新学術領域 植物環境突破力 JP22119009
新学術領域 環境 憶統合 JP15H05962 JP15H05955
新学術領域 植物新種誕生原理 JP16H06465 JP16H06464 JP16K21727 JP17H05838 若手研究 B JP24770045 JP26840093
基盤研究 B JP26291061 挑戦的萌芽 JP16K14753
CREST DNA倍加誘 系 確立 高 植物 創出
ERATO委 研究 JP25-J-J4216 住友 団研究助成 110310 加藤 念研究助成
Marie Curie fellowship 275988
Deutsche Forschungsgemeinschaft ERA-NET, SIREN, LA606/4
WPI-ITbM い (http://www.itbm.nagoya-u.ac.jp/)
文科省 世界 ッ ベ 拠 (WPI) 一 採択 古屋大学 ン
生 子研究所(ITbM) 従来 古屋大学 強 あ 合成化学 動植物科学 理論科
学 融合 研究 進 ITbM 精緻 ン 機能 全く新
い生 機能 開発 目指 ITbM け 研究 化学者 生物学者 隣 合わ 研究
融合研究 行う ッ ボ いう体制 う ッ キ ワ
化学 生物学 融合領域 新 研究 創出 ン 子 通 社
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