公募研究班（H31-32）
父性転写因子による受精卵の発生誘導および異質倍数性受精卵の発生機構
被子植物の受精卵中では、雌雄の配偶子核の融合（核合一）が速やかに進行し、発生に向けた受精卵の遺伝子発現プログラムが始まる。この植物受精卵の初期遺伝子発現には父性ゲノム（アリル）由来の転写因子が深く関与している。また、異種交雑受精卵の発生については、異種の雌雄配偶子を♂1：♀1の比で融合した異質2倍体受精卵は異種間の軋轢により生じる発生不全を示すが、交雑受精卵内における雌雄ゲノムの存在比および量を変えることで、この発生不全現象が緩和（低減）されることが示されている。本領域においては、(1) 受精卵発生における父性鍵転写因子OsASGR-BBML1の同定、 (2) コムギin vitro受精系および交雑受精卵作出系の確立、(3) 卵細胞の自律的分裂を誘導する化合物の特定、および (4) 受精卵を用いた新規ゲノム編集技術の確立、などを進めてきた。
本研究計画では、受精卵発生におけるOsASGR-BBML1の標的遺伝子群を同定することで受精卵の初期発生ステージで進行する転写因子カスケードの実体に迫る。さらに、それら転写因子群をOsASGR-BBML1と共に卵細胞で異所的に同時発現させることで、受精卵中の転写カスケードの人為的構築を卵細胞内で行う。異種交雑に関しては、イネ、コムギおよびトウモロコシの配偶子を任意の組み合わせで融合させることにより多様な異質倍数性受精卵を作出し、それら受精卵の発生機構について解析を進めることで異質ゲノムをもつ受精卵・胚の発生機構の一端を明らかにするとともに、胚発生不全機構を乗り越えるための糸口を見つけ出す。また、卵細胞の自律的分裂を誘導する化合物の作用点の解明を通じて卵細胞の自律的分裂・発生機構を明らかにし、受精卵発生機構の分子基盤の理解につなげる。
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- 岡本 龍史東京都立大学 理学研究科