| Project/Area Number |
19K15823
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 39020:Crop production science-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
Oi Takao 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (60752219)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | イネ科作物 / C４光合成 / 葉緑体 / 環境ストレス / 三次元観察 / 卓上SEM / マイクロX線CT / イネ科 / 形態 / 電子顕微鏡 / C4光合成 / 二酸化炭素 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では様々な光合成タイプ（C3・温帯型/寒冷型，C4・NADP-ME型/NAD-ME型/PCK型，等）のイネ科作物を対象に，葉組織を三次元再構築法で観察し，組織における細胞の位置，各細胞の立体形状，葉緑体の細胞内配置に着目して分類し，光合成タイプとの関連を見出す．さらに，光合成に影響する光量とCO2濃度を増減させた際に葉緑体配置に生じる変化を三次元解析し，特にC4植物で生じる葉肉葉緑体の凝集運動が維管束鞘細胞におけるCO2濃縮機構と関係するか検証する．また，C3-C4中間植物やC3植物においても人為的なCO2濃度の操作によって葉肉葉緑体がC4植物でみられるような凝集運動を行うかも確かめる．
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| Outline of Final Research Achievements |
The three-dimensional reconstructed models of mesophyll cells and their chloroplasts of rice (C3 plant) and finger millet (C4 plant) were shown by serial-sectioning light microscopy and serial-sectioning electron microscopy (using desk-top scanning electron microscope). The intercellular airspaces were also analyzed three-dimensionally, and the surface area of mesophyll cells and chloroplasts facing intercellular airspaces were measured.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究を通じて連続切片-卓上SEM法による三次元再構築法が確立した．これにより，組織の内部構造を細胞・細胞内小器官のレベルで３D解析することが可能となった．本手法で使用する卓上機は大型で高額な電子顕微鏡よりも導入し易く，操作方法も簡便であるため，学生やこれまで電子顕微鏡を使用したことのなかった初心者にも利用し易い利点もあり，今後の普及・展開が期待される．
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