植物葉内イオン濃度分布のin situ解析手法の開発

植物叶片离子浓度分布原位分析方法的建立

• 批准号: 15658071
• 负责人: 荊木 康臣
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15658071/
• 关键词: 蛍光プローブ; attached leaf; pH; 画像計測

本研究の目的は、環境応答時の葉内pH分布画像をin situで取得し解析する手法を開発することである。本年度は、前年度に確立した手法を用いてpH感応性蛍光プローブを導入したattached leafにおいて、細胞内pH変化の画像化を検討した。まず、attached leafからの蛍光を観察するシステムを構築した。蛍光実体顕微鏡のステージ上に、自作のフォルダによりattached leafを浮かした状態で固定し、葉の背軸側の蛍光を高感度CCDカメラで画像化した。その際、葉の向軸側から光ファイバー式光源もしくはLED光源で光を照射して葉面上の光環境を制御し、さらに、温湿度を制御した空気を測定対象葉全体に吹き付けることで、葉面上の温湿度環境を調節できるようにした。このシステムにより、一定の環境制御下におかれたattached leafの蛍光画像を継続的に取得し、その蛍光強度変化を画像化することが可能となった。次にこのシステムにより細胞内pH変化を画像化することが可能であるかを検討するために、蛍光プローブには5-Carboxy Fluorescein Diacetateを、供試植物にはキャベツの幼苗を用い、アブシジン酸処理時および光照射処理時のattached leafにおける蛍光強度変化を継続的に画像計測した。その結果、アブシジン酸処理では、光照射直後に孔辺細胞の蛍光強度が低下し、その後上昇した。また暗処理後の光照射処理においても、まず光照射直後に孔辺細胞の蛍光強度が低下し、その後上昇した。これらは、それぞれの処理により予測されるpH変化に対応した蛍光強度変化パターンであった。以上の結果から、本研究により開発した手法により、環境制御下のattached leafにおいてpH変化が画像化できる可能性が示された。

The purpose of this study is to obtain a method for analyzing pH distribution in leaves during environmental stress. This year, compared with the previous year, we established a new method to investigate the pH sensitivity of cells. The light of the attached leaf is not visible. Light from the top of the mirror, from the bottom of the attached leaf to the floating state, from the back of the leaf to the high sensitivity CCD camera. Light from LED light source irradiates the light environment on the leaf surface, controls the temperature and humidity, controls the air, and measures the temperature and humidity environment on the leaf surface. This is the first time that the light intensity of the attached leaf has been changed. In this paper, the changes of intracellular pH were characterized by 5-Carboxy Fluororesin Diacetate, 5-Carboxy Fluororesin Diacetate and 5-Carboxy Fluororesin Diacetate. As a result, the light intensity of the pore cells decreased after light irradiation and increased after light irradiation. After dark treatment and light irradiation, the light intensity of pore cells decreased and increased after dark treatment. This is the first time I've ever seen a woman who's been in the hospital. The above results show the possibility of developing methods and pH variation under environmental control.