抄録
ホスファチジルセリン(PS)は、動物細胞で様々な生理学的役割が解明されているが、植物細胞での役割は存在量が少ないためほとんど明らかになっていない。我々は、PSがシロイヌナズナの花に豊富に含まれることや、PS合成酵素をコードする遺伝子PSS1が葯や花粉で高く発現していることを明らかにしている。また、逆遺伝学的解析から、pss1ヌルアリルは劣性胚性致死を示し、まれに単離されるホモ変異株も形態異常および不棯を呈すること、へテロ変異株は一部の雄性配偶子の発達に異常があることを明らかにしている。
本研究では、相反交雑による変異アリルの伝搬率およびqrt1-1を導入したヘテロ変異体の花粉死亡率から、雄性配偶子の細胞死の原因は、ヘテロ植物体の葯の配偶体および胞子体組織の両方にあることを明らかにした。さらに、PSと結合する蛍光バイオセンサーGFP-LactC2を用いた花粉母細胞およびテトラド期から小胞子発達期における花粉細胞内の PSの動態観察から、 PSは小胞様構造と核膜でその表在性を動的に変化させ、特に核消失の見られる小胞子発達初期に核膜に表在することを明らかにした。以上の結果は、PSが小胞輸送や核膜における膜成分あるいは脂質標識分子として機能し、花粉小胞子発達に重要であることを示唆している。