自家不和合性ペチュニアのアロ認識機構の解析

抄録

自殖を防ぐためのアロ認証機構として、ナス科植物はS-RNase型自家不和合性を有し、雌性因子としてS-RNaseが、花粉側因子としてSLF（S-locus F-box）が同定されている。しかし、自他認識メカニズムに関しては、未だ一定の見解が得られていない。形質転換実験が容易なペチュニアにおいて、既に機能解析が報告されているSLFは、唯一Petunia inflataのPiSLF2のみである。我々は、S-特異的相互作用の解析のため、複数のSLFsアリルの単離を試みた。
今回、我々が単離した新規SLFsの一つ、P. hybridaのS_D2ハプロタイプに由来するS_D2SLF遺伝子について、形質転換実験を行った。同遺伝子を、S_B2S_D2ハプロタイプを持つ個体において花粉特異的に発現させたところ、自家不和合性の打破が観察された。これは、四倍体などの和合化を説明するcompetitive interactionをよく再現しており、S_D2SLFが花粉側特異性因子である可能性を強く支持している。in vitroタンパク質結合実験では、S_B2-RNase／S_D2SLFタンパク質間の他家特異的な相互作用が示された。以上の結果は、SLFは他家S-RNaseを認識、不活性化するが、自家S-RNaseを認識しない、というモデルを支持している。