微細藻類の電子顕微鏡観察による脂質蓄積部位及び蓄積機構の解析

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植物科学は、高バイオマス作物の育種をはじめ、環境関連技術を武器にしたグリーンイノベーションに大きく貢献できると期待されている。その中でも、微細藻類は、新たな高バイオマス材料として注目されているが、藻類が光合成で得た光エネルギーを脂質やデンプンとして細胞中にどのような形で蓄えるのかは、不明な点が多い。微細藻類での貯蔵脂質の蓄積機構が解明できれば、バイオエネルギー生産の制御が可能となり、藻類の細胞中でバイオ燃料や有用物質を高効率に生産するための技術創出が期待される。従って、本研究では、電子顕微鏡による微細藻類の形態観察によって、微細藻類の脂質蓄積部位を明らかにし、脂質蓄積機構を解明するための情報を得ることを目的とした。微細藻類の電子顕微鏡用試料作製については、モデル藻類であるクラミドモナスを用いて検討した。これまでの類縁生物種の知見や情報を集約し、脱水剤、洗浄液などの実験工程で用いる各種溶媒や浸透樹脂の種類、温度、時間等を検討し、脂質が良好に保存され、かつ細胞機能を正しく評価できるような、電子顕微鏡用試料作製技術を確立した。次に、透過型電子顕微鏡による形態観察によって、生育条件の異なるクラミドモナスでは、栄養欠乏条件の違いにより、脂質蓄積部位が異なることが示された。さらに、脂質の蓄積部位は、培養時間に応じて変化する兆候がみられた。これらは、微細藻類での複雑な脂質蓄積メカニズムを反映しているものと考えられる。