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。

正在进行研究，目的是建立一种测量拟南芥，模型植物和“突变筛查”的方法。前面使用的3D形状测量设备使用激光来测量表面形状，并且分辨率和测量范围是固定的。因此，播种后约两周，目标性状仅限于阶段的玫瑰花结叶特征，并且无法测量更多的微观特征和成人水平的大小特征。在这项研究中，我们使用μX射线CT系统对拟南芥个体进行了3D三维3D形状的测量，并试图量化Trichome的性状，Trichome（叶面特异性分化器官）。具体而言，使用μX射线CT设备搜索条件以寻找拟南芥形状测量。为了提取三斑，可以将拟南芥的真实叶子作为数据提取，但是为了使它们无损，包括整个个体的形状，包括子叶。接下来，从测量的3D图像（体素数据）生成3D表面形状数据，并重建了植物体的3D表面形状模型。特别是，研究了体素阈值以提取植物的表面形状。生成重建模型时，从整体形状中检查了连接关系以去除噪声部分，并生成了植物个体的三维表面形状模型。从该个体中提取实际叶片部分，并使用图像处理算法对毛状体形状进行定量。测试摄影和状况搜索于2005年3月在植物生理学协会中介绍。8月，该公司在Sabrao上介绍了有关突变筛查方法的演讲。 12月，在日本分子生物学学会的第28届年度会议上的“模型植物基因组研究中的新发展”研讨会上提取了三角体提取。目前正在准备提交纸张之前提取三角球的内容。