X線CTを利用した種子発芽過程解析法の検討

X射线CT种子发芽过程分析方法检验

• 批准号: 20657016
• 负责人: 峰雪 芳宣
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20657016/
• 关键词: 種子発芽; X線CT; シロイヌナズナ; ミヤコグサ; タマネギ; イネ

X線CTは、生きたままの個体の断層写真が見られる点で、重要な技術である。最近のX線CTは、個々の細胞あるいは、細胞下のレベルを判定できる分解能に迫って来ている。そこで、本研究ではSPrine-8のX線を使ったCTが、種子発芽過程の重要な現象を捉えられるかどうか検証した。種子発芽は植物の成長過程の一つである。種子は堅い種皮に囲まれ、ほとんど水分を含んでいない状態から開始するので、種子発芽は植物の成長過程の観察の最も難しい時期であり、細胞レベルでの現象は意外に分かっていない。本年度は、マメ、タマネギ、シロイヌナズナ、イネの乾燥種子および、発芽(出根)直後の材料を使用し、SPring-8のL20B2ビームラインを用い、試料を回転しながらX線を照射し、ピクセルサイズ2.4μmあるいは4.9μmの連続画像を取得した。得られた画像からトモグラムを作成し、IMODソフトを使用して種子やその発芽と実生の成長過程での構造変化について追跡を試みた。ミヤコグサ種子では、子葉の維管束より背軸側にX線の透過しにくい結晶を持つ細胞が並んでいる。組織化学的な検討の結果、この結晶はシュウ酸カルシウムの結晶で、種子形成時に出現し。子葉が展開しても残っていることがわかった。また、イネ一次根における通気組織の非破壊的な観察を試みた結果、破生通気間隙形成の開始部から基部にかけて通気組織の三次元的なつながりを捉えるとともに,その全体像をほぼ丸ごと捉えることに成功した。これらの結果は、X線CTが、植物種子や実生の初期の発生過程の構造解析に有効であることを示唆している。

X-ray CT が, biological たまま たまま <s:1> individual <s:1> tomographic images が can be found at られる point で, and important な techniques である. Recent の X-ray CT は, a 々 の cells あ る い は, cells under の レ ベ ル を determine で き る can decompose に forced っ て to て い る. そ こ で, this study で は SPrine - 8 の X-ray を make っ た CT が, seed 発 bud process の important な phenomenon を catch え ら れ る か ど う か 検 card し た. Seed germination is the <s:1> growth process of plants である である. Seeds は nut い seed に 囲 ま れ, ほ と ん ど contains moisture を ん で い な い state か ら began す る の で, seed 発 bud は plants growing の の 観 examine の も most difficult し い period で あ り, cell レ ベ ル で の phenomenon は accident に points か っ て い な い. This year は, マ メ, タ マ ネ ギ, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ, イ ネ の dry seeds お よ び, 発 bud (the root) straight after の を materials use し, SPring - 8 の L20B2 ビ ー ム ラ イ ン を い, sample を back planning し な が ら X-ray し を exposure, ピ ク セ ル サ イ ズ 2.4 mu m あ る い は 4.9 mu m の even 続 portrait を obtain し た. Portraits have ら れ た か ら ト モ グ ラ ム を make し, IMOD ソ フ ト を use し て seed や そ の 発 bud と be born の growth process で の structure - the に つ い て tracing を try み た. ミ ヤ コ グ サ seed で は, cotyledon の vascular bundle よ り back shaft side に X-ray の through し に く い crystallization を hold つ が cells and ん で い る. The な検 results of <s:1> in histochemistry, the crystallization of <s:1> シュウ of シュウ, the acid カ of シウム シウム, the crystallization of で, and the appearance of に during seed formation. The cotyledons が expand, て が remnant, って る る とがわ った った った った. ま た, イ ネ a root に お け る の tong 気 organization of broken 壊 な 観 examine を try み た results, break through 気 clearance form の start か ら base に か け て tong 気 organization の three yuan な つ な が り を catch え る と と も に, そ の all like を ほ ぼ pill ご と catch え る こ と に successful し た. こ れ ら の results は や, X-ray CT が, plant seeds be born early の の 発 living process analytical に の structure have sharper で あ る こ と を in stopping し て い る.

项目成果

ディジタル画像処理技術と細胞の分裂

数字图像处理技术与细胞分裂

• 发表时间: 2009
• 作者: Hamabata;T. Nishida;S.;Kamezaki;N. Koike H.;峰雪芳宣
• 通讯作者: 峰雪芳宣

X線CTによるミヤコグサ種子の結晶体の分布変化の時空間的解析

X射线CT分析莲子晶体分布变化的时空分析

• 发表时间: 2009
• 作者: Eda M.;Kawakami;K.;Chiba;A.;Suzuki;H.;Horikoshi;K.;Koike H.;山内大輔
• 通讯作者: 山内大輔

X線CTによるイネ種子根における通気組織の可視化

使用 X 射线 CT 可视化水稻种子根部的通气组织

• 发表时间: 2010
• 作者: Satoh;A.;武方宏樹;坂東理史
• 通讯作者: 坂東理史

X線CTを使った植物種子内部構造解析の可能性の検討

检验使用 X 射线 CT 分析植物种子内部结构的可能性

• 发表时间: 2009
• 作者: 西田伸;山口良二;平井卓哉;新崎裕太;栗田壽男;小池裕子.;峰雪芳宣
• 通讯作者: 峰雪芳宣

X線CTによるミヤコグサ種子中の細胞内含有物の観察

X射线CT观察莲子细胞内含量

• 发表时间: 2009
• 作者: 西田伸;山口良二;平井卓哉;新崎裕太;栗田壽男;小池裕子.;峰雪芳宣;山内大輔
• 通讯作者: 山内大輔