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Sタンパク質は,Petunia inflataの不適合花粉の拒絶を制御する

H S Lee¹, S Huang, T Kao

¹Department of Biochemistry and Molecular Biology, Pennsylvania State University, University Park 16802.

|February 10, 1994

まとめ

咲く植物は,親近親交を防ぐために,ゲメトフィーティックな自己相容れ性を利用する. この研究は,ピスティルのSタンパク質が,自己花粉を認識し,拒絶し,交差受精を確実にするために不可欠であるという直接的な証拠を提供します.

科学分野:

植物の繁殖植物の繁殖
分子生物学は分子生物学である.
遺伝学遺伝学とは

背景:

咲く植物は,内縁繁殖を防ぐためにゲメトフィーティック・セルフ・インコンパティビリティ (GSI) を利用する.
GSIはS局所によって制御され,花粉とピスティルのSアレルのマッチングによって花粉管の成長が停止されます.
ピスティルのS-アレル関連タンパク質 (Sタンパク質) は,リボヌクレアースとして識別され,自己花粉の拒絶に関与しています.

研究の目的:

自己花粉の拒絶におけるSタンパク質の役割に関する直接のインビボ証拠を提供すること.
ゲメトファイティスの自己相容れないメカニズムにおけるSタンパク質の機能的意義を調査する.

主な方法:

ペチュニア・インフラタ (S2S3遺伝子型) のS3およびS2タンパク質合成を阻害するために,アンチセンセスS3遺伝子を利用した.
Petunia inflata (S1S2遺伝子型) にS3タンパク質をコードするトランスゲンを導入した.
これらの遺伝子改変が花粉の拒絶と自己不適合行動に与える影響を観察した.

主要な成果:

S3とS2のタンパク質合成の阻害は,S3とS2の花粉を拒絶するトランスジェニック植物の失敗につながりました.
S3タンパク質トランスゲンの発現は,S1S2型植物におけるS3花粉を拒絶する能力を授与した.
花粉の自己相容れない振る舞いは,両方の実験セットアップでトランスゲンによって影響を受けませんでした.

結論:

Sタンパク質は,ピスティルの自己相容れない行動を直接制御する.
これらの発見は,植物生殖障壁におけるSタンパク質の機能について,in vivoで決定的な証拠を提供します.
この研究は,開花植物における自己不互換性の根底にある重要な分子メカニズムを明らかにしている.

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