葉表皮細胞の形態形成過程における物質輸送の顕微鏡学的解析

叶表皮细胞形态发生过程中物质运输的显微分析

• 批准号: 21K15134
• 负责人: 秋田 佳恵
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Japan Women's University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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-21K15134/
• 关键词: 葉表皮細胞; 細胞形態形成; 顕微鏡画像解析; 広域電子顕微鏡; シロイヌナズナ

本研究の目的は，存在が示唆されながらも観察が不可能であった葉表皮細胞の形態形成に関与する物質輸送について，最新の可視化技術により存在と局在を調査することで，表皮細胞の面積拡大と形態形成の機構を解明し，細胞形状を複雑化させる意義に迫ることである．この目的を達成するため，電界放出形走査電子顕微鏡（FE-SEM）を用いることにより，広域かつ高倍で葉表皮組織を撮像した．植物細胞は大きく，従来は1細胞であっても微細構造の解析が可能な倍率での撮像は困難であったが，近年の固定法改良および技術進歩により，本研究では発芽1日の子葉面積において約8割に相当する領域の細胞を電子顕微鏡画像として取得することができた．広域の電子顕微鏡画像が得られれば，微細構造について，複数の細胞を対象とした統計的解析や，隣接細胞間での細胞内局在の比較解析などを行うことができるため，様々な材料への応用が期待される．今年度は，発芽1，2，3日の子葉における広域電子顕微鏡画像から，膜構造が明瞭に観察でき，全体が欠損なく固定された細胞を選び，構造7種（細胞膜，核，ミトコンドリア，ペルオキシソーム，色素体，リピッドボディ，液胞）について手動トレースを行った．これにより，構造ごとの細胞占有率，オルガネラ面積，細胞膜からの最短距離を計測し，発芽後の経過日数による変化を解析した．これにより昨年度に観察された，発芽1日の表皮細胞におけるリピッドボディの細胞内分布の偏りについて定量的に示すことができた．

The purpose of this study is to investigate the mechanism of morphological formation of epidermal cells and the significance of cell shape reconstruction by using the latest visualization techniques. This goal was achieved by electron microscopy (FE-SEM), which was used to image leaf epidermis tissue at high power. In recent years, the improvement of fixation method and the progress of technology have made it difficult to obtain the image of micro-structure of plant cells. In this study, the area of cotyledons in the field corresponding to about 8 cm in the first day of germination has been obtained. Microscopic images of the domain are obtained, microstructures are analyzed, images of multiple cells are analyzed statistically, comparative analysis of intracellular regions between adjacent cells is performed, and materials are used for analysis. This year, the cotyledons of the first, second and third days of germination were examined by electron microscope. The membrane structure was clearly observed. All the cells were damaged. Seven kinds of structures (cell membrane, nucleus, nucleus, chromosome, chromosome, and liquid cell) were selected. In this paper, the structure of the cell occupancy rate, the growth area, the shortest distance between the cell membrane, the number of days after germination, the analysis of changes. The results showed that the intracellular distribution and quantitative distribution of epidermal cells on the first day of germination were significantly different from those observed in the previous year.

项目成果

シロイヌナズナ子葉における表皮細胞の形態形成初期の超微細構造解析

拟南芥子叶表皮细胞早期形态发生的超微结构分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 秋田佳恵;髙木智子;檜垣匠;馳澤盛一郎;永田典子
• 通讯作者: 永田典子

シロイヌナズナ子葉における表皮細胞の形態形成初期の電子顕微鏡観察

拟南芥子叶表皮细胞早期形态发生的电镜观察

• 发表时间: 2021
• 作者: 秋田佳恵;髙木智子;檜垣匠;永田典子
• 通讯作者: 永田典子

広域SEM法を用いたシロイヌナズナ葉表皮細胞におけるオルガネラの定量的な細胞内分布解析

利用广域扫描电镜方法定量分析拟南芥叶表皮细胞细胞器的亚细胞分布

• 发表时间: 2022
• 作者: 秋田佳恵;髙木智子;小林啓子;檜垣匠;馳澤盛一郎;永田典子
• 通讯作者: 永田典子

広域SEM法を用いたオルガネラの定量的な細胞内分布解析

使用广域 SEM 方法定量分析细胞器的亚细胞分布

• 发表时间: 2022
• 作者: Kanehisa Kensho;Koga Keisuke;Maejima Sho;Shiraishi Yuto;Asai Konatsu;Shiratori-Hayashi Miho;Xiao Mei-Fang;Sakamoto Hirotaka;Worley Paul F.;Tsuda Makoto;秋田佳恵 高木智子 小林啓子 桧垣匠 馳澤盛一郎 永田典子
• 通讯作者: 秋田佳恵 高木智子 小林啓子 桧垣匠 馳澤盛一郎 永田典子