Zea MaysとTorenia Fournieriの胚嚢におけるアクチン細胞骨格の3次元組織と動的変化

メレイミドベンゾ酸n-ヒドロキシシジニドエステル（MBS）で処理されたトウモロコシ胚嚢胞で、共焦点レーザー走査顕微鏡により、アクチンの組織が観察されました。結果は、アクチンの動的変化が変性する相乗効果だけでなく、受精中の卵にも発生することを明らかにしました。アクチンフィラメントは、受精前にsynergidのシャラザール部分にランダムに分布しています。それらは後に、受粉後のシャラザル端で多数の凝集体に組織化されます。この領域でのアクチンの蓄積は、花粉管がその内容物を排出した後に強化されます。同時に、アクチンパッチは卵細胞の細胞質にも発見されており、後に皮質領域に蓄積します。MBS処理されたトウモロコシ胚嚢と比較するために、トレニアフルニエリの生きた胚嚢にアクチン細胞骨格をラベル付けするために、ファロイジンマイクロインジェクションを実行しました。結果は、雌の生殖ユニットの細胞におけるアクチンアレイの3次元組織に関する以前の観察結果を拡張し、受精中に胚嚢にアクチンコロナスの発生を確認しました。開花後に糸状装置の近くにアクチンキャップが発生していることがわかりました。さらに、トレニア胚SACへのファロイジンマイクロインジェクションは、雌の生殖器の細胞間の細胞間アクチンの存在を証明し、したがって肥料中の胚嚢におけるアクチンコロナの発生を確認します。さらに、アクチンの動的変化は、卵と中央細胞でも起こり、雄と女性の配偶子の間の相互作用で達成されます。アクチンフィラメントは、最初は開花後に中央細胞の皮質の明確なアクチンネットワークに編成されます。それらは、受粉後、細胞の微小端端で断片化されます。トウモロコシと同様に、受粉後の卵子皮質でアクチンパッチも観察されています。これは、生きている胚嚢のアクチンダイナミクスの最初のレポートです。結果は、アクチンの細胞骨格が花粉管の受容、雄の配偶子の移動、さらには格差の融合において重要な役割を果たす可能性があることを示唆しています。

Actin organization was observed in m-maleimidobenzoic acid N-hydroxysuccinimide ester(MBS)-treated maize embryo sacs by confocal laser scanning microscopy. The results revealed that dynamic changes of actin occur not only in the degenerating synergid, but also in the egg during fertilization. The actin filaments distribute randomly in the chalazal part of the synergid before fertilization; they later become organized into numerous aggregates in the chalazal end after pollination. The accumulation of actin at this region is intensified after the pollen tube discharges its contents. Concurrently, actin patches have also been found in the cytoplasm of the egg cell and later they accumulate in the cortical region. To compare with MBS-treated maize embryo sacs, we have performed phalloidin microinjection to label the actin cytoskeleton in living embryo sacs of Torenia fournieri. The results have extended the previous observations on the three-dimensional organization of the actin arrays in the cells of the female germ unit and confirm the occurrence of the actin coronas in the embryo sac during fertilization. We have found that there is an actin cap occurring near the filiform apparatus after anthesis. In addition, phalloidin microinjection into the Torenia embryo sac has proved the presence of intercellular actin between the cells of the female germ unit and thus confirms the occurrence of the actin coronas in the embryo sac during fertilization. Moreover, actin dynamic changes also take place in the egg and the central cell, accomplished with the interaction between the male and female gametes. The actin filaments initially organize into a distinct actin network in the cortex of the central cell after anthesis; they become fragmented in the micropylar end of the cell after pollination. Similar to maize, actin patches have also been observed in the egg cortex after pollination. This is the first report of actin dynamics in the living embryo sac. The results suggest that the actin cytoskeleton may play an essential role in the reception of the pollen tube, migration of the male gametes, and even gametic fusion.