液胞と細胞骨格による植物の環境適応および細胞・オルガネラ分化の解析

利用液泡和细胞骨架分析植物环境适应和细胞/细胞器分化

基本信息

批准号：
17051008
负责人：
馳澤盛一郎
金额：
$ 3.33万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では植物の環境適応と細胞・オルガネラ分化の研究対象として特に液胞と細胞骨格に着目し、分化・形態形成、細胞分裂周期、環境応答の各過程でのそれらの動態をリアルタイムで観察するとともに、得られた画像情報から独自開発の立体画像解析ソフトウェアを用いて、時空間的かつ定量的解析を行っている。多様な構造をもつ液胞をはじめとする細胞内構造の動的な構造変化を、細胞骨格および遺伝子発現との関連で解析することで、植物細胞の形態形成・制御をベースとした成長・分化および環境適応に伴う細胞内構造の機能、生理的意義や相互作用を明らかにしていくことを目指している。本年度は、タバコBY-2やシロイヌナズナ細胞に加えて、in plantaでの解析系として、ヒメツリガネゴケやシロイヌナズナおよびその形質転換株(各細胞内構造の可視化細胞および植物体)を用い、上記の目的にそって以下のように細胞内構造の解析を行った。(A) in plantaでの液胞および細胞骨格の動態解析I : in plantaでの液胞および細胞骨格の検討を行うべく、液胞膜と細胞骨格を可視化したヒメツリガネゴケを用いた観察と画像処理による解析を行った。その結果、伸長時の細胞先端部の液胞構造と細胞質の特徴的な分布が、主に微小管によって制御されていることが明らかになった。(B)in plantaでの液胞および細胞骨格の動態解析n:高等植物のII:高等植物のin plantaでの環境応答とオルガネラの動態解析のモデル系として、気孔開閉時の孔辺細胞の制御機構について検討し、サイトカイニンおよびオーキシンはエチレンの合成を介してABAによる気孔閉鎖を阻害することを見出した。また、液胞構造を可視化したシロイヌナズナを用いて、立体再構築による定量解析を行い、気孔開閉における液胞の寄与を明らかにした。

这项研究的重点是液泡和细胞骨架，这是植物环境适应和细胞/细胞器分化研究的一部分，并在分化和形态发生的过程中实时观察它们的动态，细胞分裂周期以及环境响应以及使用可获得图像信息进行的空间和时间和时间分析，并使用预定的图像进行分析。通过分析细胞内结构的动态结构变化，包括具有不同结构的液泡，与细胞骨架和基因表达有关，我们旨在阐明基于植物细胞的形态发生和调节的功能，生理意义以及与生长，分化和环境适应相关的细胞内结构的功能，生理意义以及相互作用。除了烟草By-2和拟南芥细胞外，今年，我们在植物分析系统中使用了诸如Thaliana Moss的细胞内结构，Thaliana Moss的细胞内结构，拟南芥及其转化的菌株（每个细胞结构的可见细胞和植物），并分析了细胞内结构如上所述。（a）对植物I中的液泡和细胞骨架的动态分析：为了研究植物学中的液泡和细胞骨架，使用液泡和植物骨骼进行观察，并使用图像处理使用液泡膜膜和细胞骨架进行了图像处理。结果，据揭示了液泡结构和延伸后细胞质的特征分布主要由微管控制。 (B) Dynamic analysis of vacuoles and cytoskeletal structures in in planta n: II of higher plants: II of higher plants: We investigated the mechanisms of guard cells during stomatal opening and closing as a model system for environmental responses in planta of higher plants and organelles, and found that cytokinin and auxin inhibit stomatal closure by ABA through the synthesis of ethylene.此外，使用拟南芥进行了定量分析，该分析通过立体调节可视化液泡结构，以阐明液泡在气孔开放和关闭中的贡献。