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寄生性線虫が誘導する合胞体に着目した植物の細胞融合機構の解明

阐明植物细胞融合机制，重点关注寄生线虫诱导的合胞体

基本信息

批准号：
15J04623
负责人：
大津美奈
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

植物において細胞融合は、成熟後も組織を柔軟につくり変える植物の新たな可能性を象徴する興味深い現象である。そのなかでも、シストセンチュウ（以下、線虫）の感染で誘導される細胞融合は、種々の作物に重大な被害をもたらす線虫の防除の観点からも解明が求められている。線虫は根の最深部である維管束近傍に感染するため、主に切片観察が行われていたが、切片観察では細胞融合の瞬間や、根の内部に三次元的に広がる融合した合胞体を捉える事が出来ない。そこで、線虫の感染メカニズムを解析する基盤技術として、二光子顕微鏡を用いた時空間的なイメーシング系（動的な線虫の感染過程を捉えられるライブイメージング系と、合胞体全体を鮮明に捉える3Dイメージング系）を確立した。ライブイメージングによって、これまで見えなかった根の内部にいる線虫や植物のオルガネラを明瞭に観察できた。さらに、長時間観察を行うことで、線虫が感染から1日後に線虫が感染部位を決めることや、8日目には脱皮し成長することが明らかになった。また、合胞体の3Dイメージングによって、合胞体の全体を簡便に観察することに成功し、合胞体の柱状細胞壁に取り囲まれた形態をしていることを発見した。3D構築した合胞体を様々な角度から観察したところ、その柱状細胞壁は細胞の特定の面にのみ形成され、しかもその面は線虫が根のどこに感染したかに依存して変化することが分かった。本研究によって、線虫が植物の細胞壁を自在にリモデリングし、方向性を持って体細胞融合を起こす様子が明らかとなった。以上のように、本研究では新規イメージング技術を確立することで、根の深部を動く線虫の様子や合胞体形成の様々な時空間ダイナミクスを、世界で初めて捉えることに成功した。本研究のこれらの成果については、2報の学術論文として発表している。

The fusion of cells in plants, the softness of tissues after maturity, and the new possibilities of plants are also interesting and interesting phenomena.そのなかでも, シストセンチュウ (hereinafter, nematode) infection and induction of される cell fusion は, The crops that have been planted are important, and the damage is done by nematodes. Infection of the deepest part of the root of the nematode near the vascular bundle, inspection of the main section, inspection of the section, inspection of the section Observe the moment when cells fuse, the three-dimensional fusion inside the root, and the syncytial body, and the thing that comes out.そこで, nematode infection メカニズムをanalysis するbase technology として, 2-photon radiant micromirror をいたtime-space なイメーシング system (moving なThe infection process of nematodes has been established in the nematode infection process and the whole syncytium has been clearly established.ライブイメージングによって、これまで见えなかったrootのInternal nematodes and plant nematodes.さらに、Long-term inspection and inspection うことで、Nematode infection からNematode infection 1 day later The parts are determined, and the 8th day is peeling and growing.また、Syncytium 3D イメージングによって、Syncytium の全を SIMPLE に観看することThe shape of the syncytium's columnar cell wall is the same as that of the successful one. 3D construction of the syncytial body, the angle, the angle, the columnar cell wall, the cell's specific surface, and theみ Formation され、しかもその面は nematode がroot のどこにInfection したかにdependence して剉化することが分かった. This study focuses on the nematodes, plant cell walls, and directional somatic cell fusion. The above information, this research is based on the establishment of new regulations and techniques, and the roots of deep-rooted nematodesの様子や syncytium formation の様々な time and space ダイナミクスを, world でInitial めて catch えることにsuccess した. The results of this research are published, and the 2nd academic paper is published.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Fluorescent labeling of the cyst nematode Heterodera glycines for deep tissue live imaging.

胞囊线虫大豆异皮线虫的荧光标记用于深部组织实时成像。

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
Cytologia
影响因子：
1
作者：
Ohtsu M.;Kurihara D.;Sato;Y.;Suzaki T.;Kawaguchi M.;Maruyama D. and *Higashiyama T.
通讯作者：
Maruyama D. and *Higashiyama T.

二光子励起イメージング技術を駆使して植物の深部を捉える

利用双光子激发成像技术捕捉植物深层

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Daisuke Maruyama;Tetsuya Higashiyama;大津美奈・佐藤良勝・栗原大輔・丸山大輔・東山哲也
通讯作者：
大津美奈・佐藤良勝・栗原大輔・丸山大輔・東山哲也

植物深部に侵入した微生物を光学顕微鏡で観察する

使用光学显微镜观察深入植物内部的微生物

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Daisuke Maruyama;Tetsuya Higashiyama;大津美奈・佐藤良勝・栗原大輔・丸山大輔・東山哲也;大津美奈・佐藤良勝・栗原大輔・丸山大輔・東山哲也;栗原大輔・大津美奈・水多陽子・東山哲也
通讯作者：
栗原大輔・大津美奈・水多陽子・東山哲也

二光子励起イメージング技術を駆使したシストセンチュウが誘導する合胞体形成過程の観察

双光子激发成像技术观察胞囊线虫诱导合胞体形成过程