Intracellular structure and guttation mechanism of hydathodal microhairs in rice

水稻水毛微毛的胞内结构及排泄机制

• 批准号: 22H02323
• 负责人: 大井 崇生
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02323/
• 关键词: イネ; 蒸散; 高温障害; 塩腺; 3D解析

本研究では、イネ表皮上の小毛について排水器官としての機能形態とその制御機構を解明することを目的とする。まず、供試イネ品種‘日本晴’を栽培し、籾、葉鞘、葉身の着目部位ごとに、小毛の解析を行うための組織観察の予備調査を行い、特に小毛を構成する細胞の核内倍加状態を比較検証する条件を確立した。併せて、塩分を含み蒸発しにくい排水を行う小毛を持つ耐塩性イネ科牧草ローズグラスについても葉組織の核内倍加の調査を行い、小毛を構成する基部細胞、頂部細胞はともに核内倍加していることを明らかにした。また、C4光合成植物であるローズグラスは発達した葉緑体を備えた大型の維管束鞘細胞を有しており、これらについても核内倍加していることを明らかにした。これらの成果を日本作物学会にて報告し、現在、国際学術誌へ投稿準備中である（担当：小林）。同上の供試植物、部位、時期ごとの小毛の細胞内微細構造の網羅的解析を目指し、迅速簡便な3D解析法の確立を目指した。小型で操作も容易な卓上走査型電顕（卓上SEM）を導入し、ミクロトームで作製した薄切片を透過型電子顕微鏡（TEM）ではなく、数百枚単位の切片を載せることができるスライドガラスに回収してSEMで撮影する一連の条件を精査し、連続切片から組織・細胞構造を三次元再構築する手法を確立した。本手法を用いて、葉組織内に普遍的に存在する葉肉細胞および維管束鞘細胞の細胞内微細構造の3D解析に成功し、日本作物学会にて発表し、現在、国際学術誌へ投稿準備中である（担当：大井）。次に、葉組織内に散在する小毛についても3D解析を行うべく、切片作製法を洗練中である。

The purpose of this study is to clarify the functional morphology and control mechanism of small hair drainage organs on the epidermis. The conditions for comparison and identification of the nuclear duplication state of the cells in the tissue of the tested plant variety 'Nipponbare' were established. In addition, it is necessary to conduct investigation on the nuclear duplication of leaf tissue, including basal cells and apical cells, and to conduct investigation on the nuclear duplication of leaf tissue. C4 Photosynthetic plants have large vascular bundle sheath cells, which can be found in the nucleus. Report of Japan Crop Science Society, present, International Academic Journal, submission preparation (responsible: Kobayashi) The analysis of the intracellular microstructure of the tested plants, parts, and stages as described above is directed to the establishment of a rapid and simple 3D analysis method. Small, easy to operate, thin sections, transmission electron microscopy (TEM), detailed examination of the conditions for scanning, tissue and cell structure reconstruction, and establishment of a three-dimensional reconstruction method for scanning and cell structure. 3D analysis of intracellular microstructure of mesophyll cells and vascular bundle sheath cells, which are commonly found in leaf tissues, has been successfully performed by the Japan Crop Science Society. Currently, preparation for submission to the International Academic Journal is under way (responsible person: Oi). 3D analysis and preparation of slices

项目成果

基調講演: FIB-SEMと卓上SEMによる切片観察から3D解析：植物組織・細胞での活用事例.

主题演讲：使用 FIB-SEM 和桌面 SEM 进行切片观察的 3D 分析：植物组织和细胞的应用示例。

• 发表时间: 2023
• 作者: Yamagishi Masumi;Yamagishi Masumi;山岸真澄・野水利和・中塚貴司;稲田侑香・大久保直美・山岸真澄;大井崇生
• 通讯作者: 大井崇生

異なる濃度の窒素施肥で育てたC4雑穀シコクビエ葉身の光合成細胞の三次元形態解析.

不同施氮浓度下的C4小米叶片光合细胞的三维形态分析。

• 发表时间: 2023
• 作者: 前田芽依奈;谷口光隆;大井崇生
• 通讯作者: 大井崇生

イネおよびローズグラスの葉身の細胞における核内倍加.

水稻和蔷薇草叶片细胞的核内复制。

• 发表时间: 2023
• 作者: 小林英和;大井崇生
• 通讯作者: 大井崇生

日本植物形態学会奨励賞受賞講演：植物の組織・細胞における内部微細構造の三次元解析.

日本植物形态学会鼓励奖讲座：植物组织和细胞内部微结构的三维分析。

• 发表时间: 2022
• 作者: 31.Nashiki Akito;Matsuo Hiroki;Fauziatul Fitriyah;Takano Kota;Isobe Sachiko;Shirasawa Kenta;Yoshioka Yosuke;大井崇生
• 通讯作者: 大井崇生

Cryo-SEM-EDS による耐塩性C4植物ローズグラスにおける葉組織内の元素局在の可視化.

通过 Cryo-SEM-EDS 可视化耐盐 C4 植物玫瑰草叶组织内的元素定位。

• 发表时间: 2022
• 作者: 大井崇生;Clode PL;谷口光隆;Colmer TD;Kotula L.
• 通讯作者: Kotula L.