植物の種子ができる重要な仕組み解明―メチル化ペクチン作れないイネは種子作れない：筑波大学
(2020年4月28日発表)
筑波大学は4月28日、植物の種子ができるための重要な仕組みを解明、多糖類の一種ペクチンの誘導体メチル化ペクチンを体内で合成できなくなったイネは種子を作れなくなることを発見したと発表した。花粉が付いても種子ができない雌性不稔化（しせいふねんか）が起きないようにする品種改良などへの応用が期待されるという。
ツツジの花のように種子になる部分（胚珠：はいしゅ）が隠れている植物のことを被子植物という。その被子植物の受精は、雌しべ（めしべ）の先端に付いた花粉から「花粉管」という細い管が伸びて中の精細胞が卵細胞のもとへと運ばれ合体することによって起きる。
花粉管の通り道である花柱（かちゅう）伝達組織と呼ばれる部分にペクチンが含まれていること自体はこれまでにも報告されていたが、それがどのような役割を果たしているのかは分かっておらず、ペクチンがどのような特性を持っているのかも謎だった。
今回それを明らかにしたもので、研究を行ったのは生命環境系の岩井宏暁准教授。発芽する際に葉を１枚出す単子葉植物のイネを対象にして実施した。
イネの葉にペクチンがほとんど含まれていないことは知られている。ところが、イネの花の雌しべは非常に多くのペクチンを含んでいて、研究では先ず花粉管の通り道の花柱伝達組織に柔らかい特性を持ったメチル化ペクチンが豊富にあることを発見、メチル化ペクチンが花柱伝達組織の重要な主成分であることを突き止めた。
更に、次のステップとしてメチル化ペクチンを生体内で合成して細胞壁を柔らかい状態に保っているペクチンメチルトランスフェラーゼという酵素の遺伝子「OsPMT16」に着目、その働きを解析した。
その結果、この遺伝子OsPMT16が欠損してしまったイネの変異体では、精細胞を卵細胞へと運ぶ花粉管の通り道の花柱伝達組織がほとんど形成されなくなってしまうという現象が生じることが分かった。
このことから、イネの種子作りには花粉管の通り道にメチル化ペクチンが豊富に存在し、かつそれが非常に柔らかい特性を持っていることが必要で、そのメチル化ペクチンを合成できなくなってしまったイネは種子を作れなかったとしている。
