開花植物の初期の接合体開発へのプラスモガミック父性の貢献

Plasmogamic Paternal Contributions to Early Zygotic Development in Flowering Plants.

• Yukinosuke Ohnishi
• Tomokazu Kawashima

抄録

花き植物の接合体は完全な発生能力を持っており、接合体中の雄雌の遺伝物質と細胞質物質の混合が胚の発生を開始するきっかけとなります。接合体の細胞質の融合である形質転換は、接合体の細胞動力学を促進する。この10年間で、突然変異体解析、ライブセルイメージングによる観察、単離された配偶子の融合による受精卵細胞の直接観察により、細胞壁形成、配偶子核の移動と融合、接合体細胞の伸長と非対称分裂など、花き植物における形質形成後の事象の理解が加速されてきました。特に、精子の細胞質を介した父方の親由来効果は、通常の初期接合体形成を制御するだけでなく、最初の細胞分裂後の細胞運命決定に重要な二親性シグナル伝達経路を活性化することが明らかになってきている。本研究では、受精中・受精後の精子内容物の進入を介したプラズモガミック父性の寄与をまとめた。

Flowering plant zygotes possess complete developmental potency, and the mixture of male and female genetic and cytosolic materials in the zygote is a trigger to initiate embryo development. Plasmogamy, the fusion of the gamete cytoplasms, facilitates the cellular dynamics of the zygote. In the last decade, mutant analyses, live cell imaging-based observations, and direct observations of fertilized egg cells by fusion of isolated gametes have accelerated our understanding of the post-plasmogamic events in flowering plants including cell wall formation, gamete nuclear migration and fusion, and zygotic cell elongation and asymmetric division. Especially, it has become more evident that paternal parent-of-origin effects, via sperm cytoplasm contents, not only control canonical early zygotic development, but also activate a biparental signaling pathway critical for cell fate determination after the first cell division. Here, we summarize the plasmogamic paternal contributions via the entry of sperm contents during/after fertilization in flowering plants.

Copyright © 2020 Ohnishi and Kawashima.