ヤムイモ類における沈降性アミロプラストを起点とする塊茎形状成立機構の理解深化

深化对山药沉积淀粉体块茎形态形成机制的认识

• 批准号: 21K05547
• 负责人: 川崎 通夫
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Setsunan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05547/
• 关键词: ヤムイモ塊茎; 形態形成

本研究者はナガイモや自然薯などの塊茎頂端部に重力方向へ沈降するアミロプラスト(澱粉粒を蓄積した細胞小器官)が局在することを見出し、このアミロプラストが塊茎の形状成立に関与している可能性を報告した。本研究は、根ではないヤムイモ類の塊茎における形状成立機構の解明を目的とし、塊茎形状成立における(1)沈降性アミロプラストの役割と(2)オーキシンの関与を明確化し、更に(3)アミロプラスト沈降の制御やシグナル伝達の仕組みも調査するものである。令和4年度においては、沈降性アミロプラスト-塊茎形状間の関係性の明確化においては、新手法である「切片SEM法」を本実験において多く用い、塊茎頂端部において物理的アーティファクトを極めて低減させて微細構造像に関する良好なデータを得ることが可能となった。この手法を利用して、ヤムイモ類における形の異なる塊茎の比較観察も進め、塊茎の重力感受・屈性および形成機構の理解につながる知見が得られた。また、塊茎形成とオーキシンの関わりではオーキシン測定を試行し、塊茎形状成立に関わるアミロプラストの沈降制御とシグナル伝達の仕組みについては、共焦点レーザー走査型顕微鏡を用いて、塊茎における主にアクチンフィラメントを良好に観察するこことができ、沈降性アミロプラストとアクチンフィラメントとの関係性について検討を深めている。また、異なる形状の塊茎間における塊茎内のCa分布様式を急速凍結-真空凍結乾燥試料を用いたSEM観察下でのエネルギー分散型X線分析法を用いて解析し、その結果を国際学会で発表した。以上のデータは、ヤムイモ類の塊茎における重力感受・屈性と形状成立機構を理解を深める上で意義であるものである。

The researchers found that the surface of the tuber (the small cell organ where starch grains accumulate) of natural sweet potatoes settles in the direction of gravity at the top of the tuber, and reported the possibility that this surface is related to the shape of the tuber. The purpose of this study is to clarify the structure of root tuber formation, to clarify the structure of tuber formation, to investigate the structure of tuber formation, to clarify the relationship between root tuber formation and root tuber formation, and to investigate the structure of tuber formation. In order to clarify the relationship between tuber shape and sedimentation, a new method called SEM method was used to improve the physical properties of tuber tip. This technique is used to compare tubers with other tubers and to understand tubers 'gravity sensitivity, flexibility and formation mechanism. The relationship between tuber formation and sedimentation control was tested. The tuber shape was established. The sedimentation control was tested. The tuber shape was established. The confocal point was used to examine the microscopes. The tuber shape was observed well. The relationship between settlement and settlement is discussed in detail. The Ca distribution pattern in tubers with different shapes was analyzed by SEM and the results were reported by the International Society for Rapid Freeze-Vacuum Freeze-Drying. The above is a deep understanding of the meaning of gravity, flexibility and shape.

项目成果

ナガイモ塊茎における切片SEM法を用いた内部形態の観察

切片SEM法观察马铃薯块茎内部形态

• 发表时间: 2022
• 作者: 森山 貴仁;Suriyasak Chetphilin;濱岡 範光;石橋 勇志;川崎通夫
• 通讯作者: 川崎通夫

Analysis of distribution of calcium and amyloplasts in gravistimulated tubers of Chinese yam with optical microscopy, scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy

光学显微镜、扫描电镜和能谱分析山药块茎中钙和淀粉体的分布

• 发表时间: 2022
• 作者: 濱岡 範光;森山 貴仁;谷口 琢紀;Suriyasak Chetphilin;石橋 勇志;Michio Kawasaki
• 通讯作者: Michio Kawasaki

Morphological characterization of calcium oxalate crystals and effect of growth-medium calcium levels on morphology of the crystals in tubers and roots of Chinese yam

山药块茎和根中草酸钙晶体的形态特征及生长介质钙含量对晶体形态的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Michio Kawasaki;Ryotaro Shibata;Shinichiro Ito
• 通讯作者: Shinichiro Ito