トランスジェニックニコチアナで発現するS-RNaseは,S-アレル特異の花粉拒絶を引き起こす

科学分野:

• 植物の生殖生物学 植物の生殖生物学
• 分子遺伝学 分子遺伝学
• バイオケミストリー バイオケミストリー

背景:

• アンジオスペルマは内交を防ぐために自己不互換性 (SI) システムを利用し,植物細胞コミュニケーションのモデルとして機能します.
• SolanaceaeのゲメトフィティックSIは,S-ロカスリボヌクレアース (S-RNases) をスタイルベースの花粉拒絶に含んでいますが,花粉側メカニズムは依然として難解です.
• SI分子機構の理解は,S-RNase発現を操作する課題によって妨げられています.

研究 の 目的:

• ゲメトファイティック自己不互換性システム内の花粉の拒絶を媒介するS-RNaseの十分性を調査する.
• 機能研究のために,トランスジェニック植物における高レベルのS-RNase発現のための方法を開発する.

主な方法:

• トマトのスタイル固有の遺伝子プロモーターを利用して,異種ニコチアナの植物で高レベルのS-RNase発現を誘導した.
• S-RNaseを発現するトランスジェニックニコチアナの花粉認識と拒絶反応を評価した.

主要な成果:

• トランスジェニックなニコチアナの植物は,S-アレルマッチングに基づくN. alata花粉の認識と拒絶を忠実に示した.
• S-RNase発現だけでは,花粉の拒絶反応をスタイルで媒介するのに十分でした.

結論:

• S-RNaseは,ゲメトファイティスの自己不互換性の花粉拒絶成分において,重要かつ十分な役割を果たします.
• この研究は,S-RNase媒介SI.の分子基盤を解剖するための機能的なシステムを提供しています.