胚乳細胞化の障害は、胚の停止につながる脱水ストレス応答を誘発する

胚乳は、顕花植物の胚の成長を支える栄養組織です。最も一般的には、胚乳は最初にコエノサイト（多核細胞）として発達し、次に細胞化されます。この細胞化のプロセスは、異なる開花植物種または倍数性が異なる植物の間の交差によって生成されたハイブリッド種子でしばしば破壊され、胚の停止と種子の致死をもたらします。細胞化障害時の胚停止の理由は不明のままです。この研究では、染色性胚乳に囲まれた3倍体シロイヌナズナ胚胚が、アブシシ酸（ABA）のレベルの増加に関連する浸透圧ストレス反応をマウントし、ABA応答を強化することを示しています。ABA生合成の障害とシグナル伝達は、三倍体の中絶を悪化させ、内因性ABAレベルを増加させ、ABA誘発性胚乳細胞化の外因性適用と胚成長停止を抑制しました。これらの結果をまとめると、発達中の胚に脱水耐性を確立し、種子の成熟中の生存を確保するために胚乳細胞化が必要であることを提案します。

The endosperm is a nutritive tissue supporting embryo growth in flowering plants. Most commonly, the endosperm initially develops as a coenocyte (multinucleate cell) and then cellularizes. This process of cellularization is frequently disrupted in hybrid seeds generated by crosses between different flowering plant species or plants that differ in ploidy, resulting in embryo arrest and seed lethality. The reason for embryo arrest upon cellularization failure remains unclear. In this study, we show that triploid Arabidopsis thaliana embryos surrounded by uncellularized endosperm mount an osmotic stress response that is connected to increased levels of abscisic acid (ABA) and enhanced ABA responses. Impairing ABA biosynthesis and signaling aggravated triploid seed abortion, while increasing endogenous ABA levels as well as the exogenous application of ABA-induced endosperm cellularization and suppressed embryo growth arrest. Taking these results together, we propose that endosperm cellularization is required to establish dehydration tolerance in the developing embryo, ensuring its survival during seed maturation.