花粉は植物の作り出すユニークな細胞で、雄しべでつくられて成熟した後は休眠している一方で、雌しべについた後は急速に成長して受精に向かって競争する、という動静相反する性質を併せ持っています。しかし、なぜブレーキ状態から急速に加速できるのか、という疑問はほとんど解明されてきませんでした。 この研究では、あらゆる真核生物で保存されている巨大リン脂質チャンネルタンパク質VPS13の一種を植物が応用して、花粉の急速な目覚めを可能にしていることを明らかにしました。VPS13は花粉が休眠状態から活性化するために必要で、さらにカルシウムシグナル伝達を受けて細胞分泌系を花粉細胞内で正しく局在させることで発芽へと導くことが示唆されました。

植物の種間生殖障壁の原因となるタンパク質の第二弾目，Stigmatic Privacy 2（SPRI2）を発見しました．SPRI2はSPRI1と同様に，遺伝子を破壊することで異種の花粉管が雌しべに侵入するようになりました．SPRI2は転写制御因子タンパク質で，種間障壁を司るマスター因子であることが明らかになりました．さらに，SPRI2は核の中で液－液相分離と呼ばれる物理現象によって粒状の構造体を作って局在することが見出されました．このような構造体がどのような意味があるのかはまだ未知ですが，この構造体が種間障壁機能にとって必要であることも示されました．この発見はNature Plants誌に掲載されるとともに，朝日新聞などを含め多くのメディアに取り上げられました．

このように，まさしく「生殖障壁」を体現する分子が存在することは当初は予想外でした．この発見はNature Plants誌に掲載されるとともに，日本経済新聞などのメディアに取り上げられました．

植物は進化の過程で他殖性（他の個体の花粉で種子をつける）と自殖性（自分の花粉で種子をつける）を何度も行き来しています．「自殖シンドローム」とは，植物が自殖性になったときに（花粉媒介者が来なくなることなどで）花の大きさなど様々な形質が影響を受ける現象のことで，様々な植物種において共通の傾向が見出されています．今回，私たちが発見した異種の花粉に対するバリアメカニズム「生殖障壁」も自殖シンドロームによって影響を受けるということを初めて議論しました．

シロイヌナズナは進化の過程で自家和合性になった植物です．おそらく氷河期に花粉媒介者が減った時期に自家不和合性が不利になり，自家和合性が一気に定着したのでしょう．私たちはシロイヌナズナで，自家不和合性の雌しべ側の決定因子SRKがただ壊れているだけではなくて，特殊な回文構造のような遺伝子配列を作りながら機能を失っていることを明らかにしました．この配列からは低分子RNAが作られていて，正常な機能をもったSRKがあったとしてもそれを抑えることがわかりました．このような回文構造があることで自家和合性の固定が一気に加速して，シロイヌナズナの環境適応に役割を果たしたと考えられました．

植物の種間生殖障壁の原因となるタンパク質Stigmatic Privacy 1（SPRI1）を世界に先駆けて発見しました．SPRI1遺伝子を破壊すると，異種の花粉管が雌しべに侵入するようになりました．このように，まさしく「生殖障壁」を体現する分子が存在することは当初は予想外でした．この発見はNature Plants誌に掲載されるとともに，朝日新聞などを含め多くのメディアに取り上げられました．

地球上の植物の半数以上が「自家不和合性」と呼ばれる性質をもっています．中でも，S-RNase型自家不和合性と呼ばれるものはメジャーですが，どうやってこのタイプの自家不和合性が進化してきたのかは謎に満ちています．この論文では，S-RNase型自家不和合性がどのように多様化したのか？について過去の文献を整理しつつ，新しい仮説を提唱しました．