光電子分光イメージングによる植物内二次代謝物質の局在可視化とその挙動解明

使用光电子能谱成像对植物次生代谢物进行定位可视化并阐明其行为

• 批准号: 21K05859
• 负责人: 藤田 かおり
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Japan International Research Center for Agricultural Sciences
• 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05859/
• 关键词: SEM-EDS; デンプン; 二次代謝物質; 局在可視化; イメージング; 植物二次代謝物; 可視化; ルチン; ソバ

本研究は、植物二次代謝物質、特に血管収縮抑制作用や抗酸化能で知られるルチン等の植物二次代謝物質を対象とし、微細組織構造観察を得意とするSEM-EDSと蛍光顕微鏡等蛍光分析を組み合わせることで、植物体上での二次代謝物質の可視化観察手法を確立することを目的とする。今年度は、蛍光顕微鏡下における植物体上の二次代謝物質の蛍光情報取得および判別方法の確立として、同一ソバ子実をSEM-EDSおよび蛍光分析等他の分析に供試するための条件検討を行なった。特に、昨年度確立させた穀物子実体の組織薄層化手法を用いることで、従来SEM-EDSで穀物子実（特に軟澱粉質の穀物子実）の内部構造観察の際に課題となっていた空隙由来の帯電によるチャージアップ等が軽減された。これにより、サンプル破損を軽減しつつ、高倍率での組織内部構造観察を可能にした。またSEM-EDSにおいて帯電防止のために要したC, Au, イオン液体等の複数回コーティング等も不要となることから、コーティングの薄層化による微細構造観察の可能性を示唆する結果が得られた。他方、蛍光観察では、昨年度確立した組織薄層化手法をソバ子実由来の蛍光に干渉しない素材を用いるなど、手法の最適化を行うことで、ソバ子実薄片化の状態での蛍光観察を可能にした。従来の蛍光観察ではサンプル深部からの蛍光情報が複合的に表層部の蛍光情報として取得されるため、複雑な組織構造を持つ穀物子実では、蛍光観察には限界があったが、本手法により、従来サンプル深部からの蛍光情報を物理的に排除・軽減させ、組織毎の精緻な蛍光情報を取得することに成功した。

This study aims to establish methods for visualizing plant secondary metabolites such as plant secondary metabolites, specific vasoconstriction inhibition, and anti-acidification activity, and to investigate the microscopic structure of plant secondary metabolites. This year, the establishment of the method for obtaining and discriminating the optical information of secondary metabolites on plants under optical microscope, the establishment of SEM-EDS and optical analysis for the same solution, and the study of other analysis conditions. In particular, the use of SEM-EDS to examine the internal structure of grain grains (especially soft starch grains) was established last year. The internal structure of the tissue can be observed at high magnification. The results show that the possibility of microstructural observation of SEM-EDS thin films is important for preventing the formation of C, Au, and other liquids. Other aspects of the optical inspection were established last year, and it is possible to optimize the optical inspection of the tissue thinning process. The optical information of the deep part of the body is obtained from the optical information of the surface part of the body. The optical information of the deep part of the body is obtained from the optical information of the surface part of the body. The optical information of the deep part of the body is obtained from the optical information of the tissue structure of the body. The optical information of the deep part of the body is obtained from the optical information of the body.