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シロイヌナズナの葉面特異的分化器官の3次元形状計測と形質定量化

拟南芥叶特异性分化器官的 3D 形状测量和性状定量

基本信息

批准号：
16700278
负责人：
神沼英里
金额：
$ 2.37万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

モデル植物であるシロイヌナズナを3次元形状計測し、コンピュータ上で「変異体スクリーニング」を行う手法の確立を目指して研究を進めている。先に使用していた3次元形状計測装置は、レーザで表面形状を測定するもので解像度や測定範囲は固定されている。よって対象形質は播種から2週間ほどのStageでのロゼット葉形質に限られ、よりミクロな形質や成体レベルのマクロ形質は計測が不可能であった。本研究では、μX線CT装置を利用してシロイヌナズナ個体の3次元立体形状計測を行い、葉面特異的分化器官であるトライコームの形質の定量化を試みた。具体的には、μX線CT装置を使ったシロイヌナズナ形状計測のための条件探索を行なった。トライコームの抽出には、シロイヌナズナの本葉をデータとして抽出すれば良いが、非破壊にするため子葉も含む個体全体の形状を計測した。次に計測した3次元画像(ボクセルデータ)から3次元表面形状データを生成し、植物体の3次元表面形状モデルを再構築した。特に植物体の表面形状を抽出するための、ボクセル値の閾値を調査した。再構築モデルを生成すると、全体形状から接続関係を調べてノイズの部分を除去し、植物個体の3次元表面形状モデルを生成した。この個体から本葉部分を抽出し、画像処理アルゴリズムを応用してトライコーム形状の形質定量化を行った。試験撮影や条件探索については、2005年3月の植物生理学会にて発表を行った。8月には変異体スクリーニング手法についてSABRAOで発表を行った。12月には第28回日本分子生物学会年会のWorkshop「モデル植物ゲノム研究の新展開」にてトライコーム抽出の発表を行った。トライコーム抽出までの内容は、論文へ投稿準備中である。

3-D shape measurement of plants, and establishment of methods for "different types of plants" First, the three-dimensional shape measurement device is used to measure the surface shape of the object, and the resolution and measurement range are fixed. The quality of the leaves is limited, and the quality of the adults is impossible to measure. In this study, we used X-ray CT to measure the three-dimensional shape of individuals and quantify the shape of foliar specific differentiated organs. Specific X-ray CT equipment to make the shape measurement conditions to explore. The shape of the whole leaf is measured. The next step is to measure the three-dimensional image, generate the three-dimensional surface shape, and reconstruct the three-dimensional surface shape of the plant. In particular, the surface shape of the plant is extracted from the surface of the plant. Then construct the shape of the whole plant, remove the part of the whole plant, and create the shape of the three-dimensional surface of the plant The individual leaves are extracted, the image processing is performed, and the shape and quality of the image are quantified. In March 2005, the Institute of Plant Physiology published a report on the development of plant physiology. In August, SABRAO was launched. December 28th Annual Meeting of the Japanese Molecular Biology Society Workshop "New Development of Plant Research" was held. The content of the paper is being prepared.