高等植物の重力感知と応答過程における液胞の機能とダイナミクスに関する研究

高等植物重力传感与响应过程中液泡的功能和动力学研究

• 批准号: 02J03419
• 负责人: 齊藤 知恵子
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J03419/
• 关键词: 重力屈性; シロイヌナズナ; 花茎; アミロプラスト; 液胞; 内皮細胞; 小胞輸送

シロイヌナズナ花茎の重力感知の場は内皮細胞層であり,重力の向きに沈降する色素体(アミロプラスト)が平衡石として機能すると予想されている.平成14年〜15年度までに私は,生きた花茎内皮細胞を横立顕微鏡で観察し,重力刺激前後の細胞内の挙動を捉える系を確立した.同一細胞内でのアミロプラストと液胞膜の連続的観察から,重力刺激後アミロプラストは液胞膜に包まれた状態で原形質糸の中を移動することを明らかにした.個々のアミロプラストの挙動を詳細に解析して,重力刺激を与えて0-3分の時間帯に,新しい底面に向かう動き成分が有意に増えることを統計的に示した.アミロプラストは細胞の底面付近で絶えず跳躍的な運動をしており,この運動はアクチン繊維依存的であることを明らかにした.アクチン繊維破壊後も茎切片の重力屈性能は残るので,野生型,野生型のアクチン破壊処理後,重力屈性変異体(zig/sgr4)の3つの花茎でのアミロプラストの挙動を比較した.その結果,1)全体的な重力方向への移動,2)低頻度に現れる絶対値の大きい重力方向への移動,3)液胞膜による包み込み,が重力感受能と強く相関している,考察した.以上の結果を投稿論文としてまとめ,Plant Cell誌に受理された.他のsgr変異体(sgr5,sgr6)と,zig/sgr4のサプレッサー変異体zip1に関して,内皮細胞の電子顕微鏡観察を行った.sgr5,sgr6に関しては,野生型同様アミロプラストが液胞膜に包まれた状態になっていた.sgr5についてはアミロプラストの沈降が野生型と同程度とは言えず,更に詳細な検討が必要ではあるが,これらの結果は,内皮細胞でのアミロプラストの動きやすさと,液胞膜による包み込みに相関があることを支持する.

シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ stem の perception の gravity field は endothelial cell layer で あ り, gravity の to き に sink す る plastids (ア ミ ロ プ ラ ス ト) が statolith と し て function す る と to think さ れ て い る. Pp.47-53 14 ~ 15 year ま で は に private, raw き た を stem endothelial cells transverse vertical 顕 micromirror で 観 examine し, gravity の cells before and after stimulation の 挙 dynamic を catch え を る department establish し た. Within the same cell で の ア ミ ロ プ ラ ス ト と vacuole membrane の even 続 観 examine か ら, gravity stimulation ア ミ ロ プ ラ ス ト は vacuole membrane に package ま れ た state で prototype quality si の を mobile す る こ と を Ming ら か に し た. A 々 の ア ミ ロ プ ラ ス ト の 挙 dynamic を detailed analytical し に て, gravitational stimulus を and え て 0 to 3 points の time 帯 に, new し い bottom に to か う dynamic き composition が intentionally に raised え る こ と を statistics に shown し た. ア ミ ロ プ ラ ス ト は cells の base pay nearly で unique え ず bouncing な movement を し て お り, こ の movement は ア ク チ ン 繊 d dependent で あ る こ と を Ming ら か に し た. ア ク チ ン 繊 d broken after 壊 も stem の は residual gravity bend performance る の で, wild type and wild type の ア ク チ ン broken 壊 処 principle, gravity bends sex - variants (zig/sgr4) の 3 つ の stem で の ア ミ ロ プ ラ ス ト の 挙 dynamic を compare し た. そ の as a result, the 1) all な gravity direction へ の mobile, 2) low frequency に now れ る unique numerical の seaborne big き い gravity direction へ の mobile, 3) the vacuole membrane に よ る package み 込 み, masato が gravity can feel strong と く phase し て い る, examine し た. The above <s:1> results を submitted papers と てまとめ てまとめ,Plant Cell に accepted された. He の SGR variations (sgr5, sgr6) と, zig/sgr4 の サ プ レ ッ サ ー - variant zip1 に masato し て, endothelial cell の electronic 顕 micromirror 観 examine を line っ た. Sgr5, sgr6 に masato し て は, wild type with others ア ミ ロ プ ラ ス ト が vacuole membrane に package ま れ た state に な っ て い た. Sgr5 に つ い て は ア ミ ロ プ ラ ス ト の sink が wild-type と with degree と は said え ず, more に detailed な beg が 検 necessary で は あ る が, こ れ ら は の results, endothelial cell で の ア ミ ロ プ ラ ス ト の dynamic き や す さ と, vacuole membrane に よ る package み 込 み に phase masato が あ る こ と を support す る.

项目成果

Mitochondrial DNA decreases during pollen development in rapeseed (Brassica napus L.), but mitochondrial linear plasmid-encoded RNA polymerase persists in mature pollen.

油菜花粉发育过程中线粒体 DNA 减少，但成熟花粉中线粒体线性质粒编码的 RNA 聚合酶仍然存在。

• 期刊: Protoplasma (in press)
• 作者: Hiromitsu Sato;Chieko Saito;Hirokazu Handa
• 通讯作者: Hirokazu Handa

Daisuke Yano, Masakazu Sato, Chieko Saito, Masa H.Sato, Miyo Terao Morita, Masao Tasaka: "A SNARE complex containing SGR3/AtVAM3 and ZIG/VTI11 in gravity-sensing cells is important for Arabidopsis shoot gravitropism"Proceedings of the National Academy of

Daisuke Yano、Masakazu Sato、Chieko Saito、Masa H.Sato、Miyo Terao Morita、Masao Tasaka：“重力感应细胞中含有 SGR3/AtVAM3 和 ZIG/VTI11 的 SNARE 复合物对于拟南芥芽向地性很重要”国家科学院院刊

Amyloplasts and vacuolar membrane dynamics in the living graviperceptive cell of the Arabidopsis inflorescence stem

• DOI: 10.1105/tpc.104.026138
• 发表时间: 2005-02-01
• 期刊: PLANT CELL
• 影响因子: 11.6
• 作者: Saito, C;Morita, MT;Tasaka, M
• 通讯作者: Tasaka, M

Saito, C., Ueda, T., Abe, H., Wada, Y., Kuroiwa, T., Hisada, A., Furuya, M., Nakano, A.: "A complex and mobile structure forms a distinct subregion within the sontinuous vacuolar membrane in young cotyledons of Arabidopsis"The Plant Journal. 29(3). 245-25

Saito, C.、Ueda, T.、Abe, H.、Wada, Y.、Kuroiwa, T.、Hisada, A.、Furuya, M.、Nakano, A.：“复杂且可移动的结构形成了一个独特的分区

Cheiko Saito: "A "bulb" subregion in the vacuolar membrane"Plant Morphology. 15(1). 60-67 (2003)

Cheiko Saito：“液泡膜中的“球茎”分区”植物形态学。