あて材細胞壁形成中における細胞骨格の動的変化に対する三次元解析

细胞壁形成过程中细胞骨架动态变化的三维分析

基本信息

批准号：
08760157
负责人：
船田良
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

圧縮あて材仮道管壁の特徴として、二次壁内層(S3)を欠くこと、二次壁中層(S2)のセルロース・ミクロフィブリルの傾きが正常材に比べ著しく大きいこと、が挙げられる。そこで、樹木に人為的な傾斜処理を行うことにより特異な細胞壁構造をもつ圧縮あて材を形成させ、表層微小管の動的な配向変化を追跡した。表層微小管の観察は、間接蛍光抗体染色法と共焦点レーザ顕微鏡観察法を組み合わせて行った。人為的に傾斜させたイチイとトドマツの樹幹傾斜下部に、仮道管の形状が丸みを帯び、細胞間隙の多い、圧縮あて材が形成された。仮道管壁形成中の表層微小管は、分化が進むにつれて、ランダムな配向から整然とした配向に変化した。二次壁形成初期段階においては、緩傾斜の表層微小管が認められたが、二次壁形成が進むにつれて、細胞内こう側からみて時計回り方向に角度を変化させた。正常材の仮道管壁においては、細胞長軸に対して〜10度(急傾斜)まで配向が変化するのに対し、あて材仮道管では約45度まで変化し、それ以上急傾斜の表層微小管は認められなかった。この傾斜は、これまでに多く報告されている、あて材仮道管S2層のセルロース・ミクロフィブリルの角度と一致する。イチイにおいては、より分化の進んだ仮道管においてらせん状の束の表層微小管が観察された。イチイは、二次壁の最内表面にらせん肥厚(セルロース・ミクロフィブリルのらせん状の隆起)を形成するが、そのらせん肥厚と表層微小管の束の配向や位置は一致した。本研究の結果は、樹木の木部細胞壁形成過程において、表層微小管が堆積中のセルロース・ミクロフィブリルの配向や堆積場所を制御していることを示唆している。

压缩材料的临时管壁的特征包括缺乏二级壁内层（S3）以及二级壁中层（S2）中纤维素微纤维的倾斜度明显高于正常材料的纤维素。因此，通过人为地倾斜树木，形成了具有独特的细胞壁结构的压缩材料，并跟踪表面微管的动态方向变化。通过结合间接荧光抗体染色和共聚焦激光显微镜结合表面微管。在人为倾斜的紫杉和松树的下部倾斜躯干下，圆形导管的形状被圆形，并形成了带有许多细胞间隙的压缩材料。随着分化的进行，临时管壁的形成过程中的表面微管从随机取向变为有序取向。在次要壁形成的早期阶段，观察到具有温和斜率的表面微管，但是随着次级壁的形成的进展，角度从细胞内部顺时针方向更改。在正常材料的壁中，相对于纵轴，方向变为〜10度（直倾角），而在临时材料中，方向变为约45度，没有观察到进一步陡峭的表面微管。该斜率与先前报道的纤维素微纤维角度在固定装置的临时管道S2层中相吻合。在紫杉中，在更分化的临时管道中观察到表面微管的螺旋束。紫杉形成螺旋增厚（纤维素微纤维的螺旋脊）在次要壁的最内向表面，但表面微管的束的方向和位置与螺旋增厚的方向和位置相吻合。这项研究的结果表明，在树木的木质部细胞壁形成期间，表面微管控制沉积过程中纤维素微纤维的方向和位置。