Elucidation of mechanism of pollen tube guidance via single-molecule imaging

通过单分子成像阐明花粉管引导机制

• 批准号: 18J01077
• 负责人: 柳沢 直樹 (2020)
• 金额: $ 2.58万
• 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: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J01077/
• 关键词: マイクロ流体デバイス; 花粉管; Ⅰ分子イメージング

本研究の最終年度では、これまでの研究で開発したマイクロ流体インジェクターに花粉管の培養チャンバーを組み合わせたデバイスを作製した。実験に使用したシロイヌナズナの花粉管が伸長する長さは0.5ミリ程度であり、これまでに報告されていたマイクロ流体デバイスでは、シロイヌナズナの花粉管をデバイス外からデバイス内に誘導することは困難であった。この問題を解決する為に、花粉管の培養チャンバーを親水化することでチャンバー内の培養液の高さを薄くし、花柱の切り口から出てきた花粉管がすぐに流路へ入れるような工夫することで、再現性良く花粉管をデバイス内に入れることができた。また、開発したデバイスを用いて、インジェクションした蛍光分子の1分子イメージングを行った。インジェクションした蛍光分子の数を定量解析するために、３０マイクロメートル四方のチャンバーをデバイス内に用意し、その中に入った分子の蛍光画像を全反射顕微鏡を用いて取得した。チャンバーの底部分はガラスになっており、ガラス表面に局所的な化学的な修飾を施すことで、蛍光分子がガラス表面に吸着するようにした。その結果、インジェクションを行った直後から１分子の蛍光ピークが観察された。検出された蛍光ピークの数を定量解析した結果、インジェクションの時間を上げるにつれて、１分子の蛍光ピークの数も増えていくことが確認された。この結果から、今回開発したインジェクターデバイスを用いることで、伸長する花粉管の先端部位に数分子程度の花粉管誘引分子を与えるための技術基盤を確立することができた。

In the final year of this study, the study was conducted to develop a new method of pollen tube culture. The length of pollen tube elongation is 0.5 degrees. This problem is solved by the following steps: culturing pollen tube, hydrophilizing pollen tube, thinning pollen tube culture medium, cutting pollen tube, and inserting pollen tube into pollen tube. The development of a new type of light molecule The number of light molecules in the spectrum is quantitatively analyzed by using a total reflection microscope. The bottom part of the film is the chemical modification of the film surface, and the absorption of the film surface. The results of the study were as follows: 1. The results of quantitative analysis of the number of molecules detected, the time of detection and the number of molecules detected, were confirmed. The result is that the technology base for pollen tube induction at the molecular level at the tip of pollen tube is established

项目成果

ETH Zurich(スイス)

苏黎世联邦理工学院（瑞士）