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Analysis of cytoskeleton in formation of secondary xylem-like tracheary elements using new cell differentiation systems in vitro

Research Project

Project/Area Number 16K18726
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Wood science
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

YAMAGISHI Yusuke  北海道大学, 農学研究院, 助教 (80770247)

Research Collaborator TAKATA Naoki  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords二次木部細胞 / 二次壁 / 細胞骨格 / 管状要素 / オーキシン / 植物組織培養 / 二次木部 / ブラシノライド / 交雑ポプラ / ヨーロッパトウヒ / 組織構造 / 樹木 / 電子顕微鏡
Outline of Final Research Achievements

Woody stem consists of secondary xylem cells. Therefore, to understand the mechanism of differentiation of secondary xylem cells in woody stem is important to effective utilization and production of woody resources. In this study, we induced calli of some woody plants, and established the culture condition for calli of hybrid poplar, Aesculus turbinata and Picea abies to induce the differentiation of secondary xylem like tracheary elements with highly organized thick secondary cell wall and bordered pits. Moreover, we visualized the dynamics of microtubules and actin filaments in cultured cells of hybrid poplar by expression of some fluorescent protein gene with Agrobacterium mediated gene transformation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

木質資源の本体とも言える樹木の二次木部細胞壁の形成過程を明らかにすることは重要である。本研究課題によって確立された木本植物の管状要素誘導系を用いることで、これまで樹幹から直接採取した試料によって得られていた断片的な情報に加えて、一つの細胞が細胞壁を形成する過程の連続的な情報が獲得できるようになった。また、細胞の固定を伴う染色法によって観察されていた分化中細胞の細胞骨格の挙動についても蛍光タンパク遺伝子導入によって生細胞で連続的に解析することが可能になった。これらの結果から、木質資源の形成と生産制御、特に細胞壁の性質に基づいた育種等に応用が可能な基礎的知見が広く得られるようになったといえる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 樹木培養細胞を用いた二次木部様管状要素誘導2018

    • Author(s)
      山岸祐介
    • Journal Title

      アグリバイオ

      Volume: 11 Pages: 1083-1086

    • NAID

      40021807680

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Partial desiccation enhances induction of secondary xylem-like tracheary elements from calli of hybrid poplar (Populus sieboldii x P. grandidentata).2016

    • Author(s)
      Yusuke Yamagishi, Joto Yoshimoto, Suzuka Ide, Satoshi Nakaba, Eri Nabeshima, Ugai Watanabe, Ryo Funada
    • Journal Title

      Trees-structure and function

      Volume: - Issue: 3 Pages: 1083-1089

    • DOI

      10.1007/s00468-016-1411-8

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ヨーロッパトウヒの培養細胞を用いた管状要素分化誘導系の開発2019

    • Author(s)
      鎌田裕、佐野雄三、荒川圭太、山岸祐介
    • Organizer
      第69回日本木材学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 組織培養を用いたカツラのクローン増殖条件の検討2019

    • Author(s)
      玉木健也、佐野雄三、荒川圭太、山岸祐介
    • Organizer
      第69回日本木材学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] カエデ属4種の茎頂を用いたクローン増殖法の検討2019

    • Author(s)
      竹内信吾、佐野雄三、荒川圭太、山岸祐介
    • Organizer
      第69回日本木材学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] カツラ・ハルニレの組織培養を用いたクローン繁殖法の検討2018

    • Author(s)
      玉木健也、佐野雄三、荒川圭太、山岸祐介
    • Organizer
      第50回日本木材学会北海道支部研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] トチノキ培養細胞を用いたせん孔をもつ管状要素の分化誘導2018

    • Author(s)
      山岸祐介、鎌田 裕、工藤佳世、半 智史、船田 良、荒川圭太、佐野雄三
    • Organizer
      第68回日本木材学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Tracheary elements in calli of Japanese horse chestnut (Aesculus turbinata) form perforation plates like structures2017

    • Author(s)
      Yusuke Yamagishi, Yutaka Kamada, Kayo Kudo, Satoshi Nakaba, Yuzou Sano, Ryo Funada
    • Organizer
      9th Pacific Regional Wood Anatomy Conference
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヨーロッパトウヒ培養細胞中に見られた仮道管様の細胞2017

    • Author(s)
      鎌田裕、荒川圭太、佐野雄三、山岸祐介
    • Organizer
      第49回日本木材学会北海道支部研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 多芽体形成を目的とした広葉樹3種の組織培養2017

    • Author(s)
      玉木健也、佐野雄三、荒川圭太、山岸祐介
    • Organizer
      第49回日本木材学会北海道支部研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 交雑ポプラ培養細胞を用いたin vitro管状要素誘導に合成オーキシンNAAおよび2,4-Dが及ぼす影響2017

    • Author(s)
      山岸祐介、鎌田裕、工藤佳世、半智史、船田 良、荒川圭太、佐野雄三
    • Organizer
      第67回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県博多市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 交雑ポプラカルスから分化した管状要素の形態2017

    • Author(s)
      鎌田 裕、荒川圭太、佐野雄三、山岸祐介
    • Organizer
      第67回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      アクロス福岡(福岡県博多市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 樹木の培養細胞を用いた二次木部様管状要素の分化誘導2017

    • Author(s)
      山岸祐介
    • Organizer
      第67回日本木材学会大会組織と材質研究会シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県博多市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 交雑ポプラカルスにおける二次木部様管状要素の分化2016

    • Author(s)
      山岸祐介、吉田裕子、渡辺宇外、半智史、船田良、荒川圭太、佐野雄三
    • Organizer
      第34回日本植物細胞分子生物学会大会
    • Place of Presentation
      信州大学繊維学部(長野県上田市)
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 北海道大学樹木生物学研究室

    • URL

      https://woodyplantbiology.wixsite.com/woodyplantbiology

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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