植物振動子ネットワークにおける位相特異点群の生成消滅ダイナミクス

植物振荡器网络中相位奇点群的产生和湮灭动力学

• 批准号: 19654058
• 负责人: 福田 弘和
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19654058/
• 关键词: 結合振動子系; 反応拡散モデル; スパイラルパターン; サーかディアンリズム; 時計遺伝子; 植物; 同期現象; 結合ネットワーク; サーカディアンリズム

ルシフェラーゼ遺伝子を利用した時計遺伝子発現モニタ技術を用いてサーカディアンリズムを計測すると、植物の葉に様々な時空間パターンを観察することができる。スパイラル波の集団の挙動(位相特異点群の挙動)を解明することで、葉脈という長距離結合ネットワークが植物システムにおいてどのような影響力を持っているのかを明らかにすることができると思われる。前年度までに、遺伝子組換えシロイヌナズナCCA1::LUCの切除した葉に位相特異点を人工的に発生させることに成功している。本年度は、位相特異点群の自発的な生成・消滅ダイナミクスの観察と理論的考察を行う。具体的な研究内容は以下のとおりである。1.まず、これまでの実験で得た実験ノウハウを活かしながら、安定な実験条件(数週間に渡って安定にサーカディアンリズムを刻む実験条件)の確立を目指した。しかし、切除葉の活性を安定に保つ手法の開発は不完全であり、今後さらなる研究が必要である。2.長期間計測によって、葉組織の劣化(老化)に伴うスパイラル群の生成過程の観察し、解析を行った。3.劣化過程に伴うスパイラル群の自発生成現象を記述する数理モデルの構築とコンピュータ・シミュレーションを試みた。4.プロジェクタを用いた画像投影による初期位相の操作を行い、スパイラル波集団の人工生成を試みた。また、人工スパイラル群の生成・消滅ダイナミクスを観察し、構築した数理モデルにおけるコンピュータ・シミュレーションとの比較を試みた。5.植物におけるスパイラル群ダイナミクスの特性、特に、葉脈構造から受ける影響について定性的について整理した。

The time and space of the plant leaves are measured by the time and space of the plant leaves are measured by the time and space of the plant leaves. The movement of the group of phase-specific points in the plant is explained by the influence of the long-distance combination of the plant and the vein. The previous year, the sub-group was replaced by CCA1::LUC and the phase specific point was artificially generated. This year, the investigation of the theory of self-generation and elimination of phase-specific point groups was carried out. The specific research content is as follows. 1. The establishment of stable conditions (stable conditions for several weeks) is indicated. It is necessary to study the activity of excised leaves in the future. 2. Long-term measurement of leaf tissue deterioration (aging) accompanied by observation and analysis of the formation process of the leaf group 3. The degradation process is accompanied by the self-generation phenomenon of the cluster. 4. The initial phase of the image projection operation, the artificial generation of the image set To compare and analyze the relationship between the generation, elimination and construction of artificial intelligence groups. 5. Plant characteristics, characteristics and vein structure are affected by the changes in quality.

项目成果

植物の体内時計に見られる時空間ダイナミクスとその制御

植物生物钟的时空动态及其控制

• 发表时间: 2010
• 作者: Y.Ootuka;T.Yamagishi;T.Maekawa;A.Kanda;大道英二;H.Ohta;水野議覚;福田弘和
• 通讯作者: 福田弘和