Cell biological studies on stomatal cluster induced by sucrose solution immersion

• Project/Area Number: 26891006
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Plant molecular biology/Plant physiology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Akita Kae 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特任研究員 (80737122)
• Project Period (FY): 2014-08-29 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 孔辺細胞 / 気孔クラスター / スクロース水浸処理 / 植物 / 細胞・組織 / 発生・分化 / 気孔

Outline of Final Research Achievements

I found that sucrose solution immersion induced abnormally stomata cluster in the cotyledons of Arabidopsis seedlings (Akita et al. 2013). In this study to reveal property of the clustered guard cells cultured in sucrose solution, I focused on intracellular structures in the guard cells. My results suggested that sucrose solution immersion disrupted stomatal distribution pattern but kept characteristics of intracellular structures and fusicoccin response even in clustered guard cells.

Research Products

• [Journal Article] Accumulation of fluorescent proteins derived from a trans-Golgi cisternal membrane marker and paramural bodies in interdigitated apoplastic space in Arabidopsis leaf epidermis (2016)
  • Author(s): Akita, K., Kobayashi, M., Sato, M., Kutsuna, N., Ueda, T., Toyooka, K., Nagata, N., Hasezawa, S., and Higaki, T.
  • Journal Title: Protoplasma Volume: in press Issue: 1 Pages: 367-377
  • DOI: 10.1007/s00709-016-0955-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A Theoretical Model of Jigsaw-Puzzle Pattern Formation by Plant Leaf Epidermal Cells (2016)
  • Author(s): Takumi Higaki, Natsumaro Kutsuna, Kae Akita, Hisako Takigawa-Imamura, Kenji Yoshimura, Takashi Miura
  • Journal Title: PLOS Computational Biology Volume: 12 Issue: 4 Pages: e1004833-e1004833
  • DOI: 10.1371/journal.pcbi.1004833
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Semi-automatic organelle detection on transmission electron microscopic images (2015)
  • Author(s): T. Higaki, N. Kutsuna, K. Akita, M. Sato, F. Sawaki, M. Kobayashi, N. Nagata, K. Toyooka, S. Hasezawa
  • Journal Title: SCIENTIFIC REPORTS Volume: 5 Issue: 1 Pages: 7794-7794
  • DOI: 10.1038/srep07794
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Quantitative analysis of microtubule orientation in interdigitated leaf pavement cells. (2015)
  • Author(s): Kae Akita, Takumi Higaki, Natsumaro Kutsuna, Seiichiro Hasezawa
  • Journal Title: Plant Signaling & Behavior Volume: 印刷中 Issue: 5 Pages: e1024396-e1024396
  • DOI: 10.1080/15592324.2015.1024396
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Dynamics and environmental responses of PATROL1 in Arabidopsis subsidiary cells. (2014)
  • Author(s): Higaki, T., Hashimoto-Sugimoto, M., Akita, K., Iba, K., and Hasezawa, S.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. Volume: 55 Issue: 4 Pages: 773-780
  • DOI: 10.1093/pcp/pct151
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Sugar Solution Induces Clustered Lips (2014)
  • Author(s): Kae Akita and Seiichiro Hasezawa
  • Journal Title: CYTOLOGIA Volume: 79 Issue: 2 Pages: 125-126
  • DOI: 10.1508/cytologia.79.125
  • NAID: 130004701649
  • ISSN: 0011-4545, 1348-7019
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Description of Symbiobacterium ostreiconchae sp. nov., Symbiobacterium turbinis sp. nov. and Symbiobacterium terraclitae sp. nov., isolated from shellfish, emended description of the genus Symbiobacterium and proposal of Symbiobacteriaceae fam. nov. (2014)
  • Author(s): Hatsumi Shiratori-Takano, Kae Akita, Kazune Yamada, Takashi Itoh, Takafumi Sugihara, Teruhiko Beppu, Kenji Ueda
  • Journal Title: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology Volume: 64 Issue: Pt_10 Pages: 3375-3383
  • DOI: 10.1099/ijs.0.063750-0
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Cell biological dissection of guard cells of clustered stomata induced by sucrose solution immersion (2016)
  • Author(s): 秋田佳恵、桧垣匠、馳澤盛一郎
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス（岩手県、盛岡市）
  • Year and Date: 2016-03-18
• [Presentation] A model of jigsow puzzle pattern formation by plant leaf epidermal cell wall (2016)
  • Author(s): 桧垣匠、朽名夏麿、秋田佳恵、今村（滝川）寿子、吉村賢二、三浦岳
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス（岩手県、盛岡市）
  • Year and Date: 2016-03-18
• [Presentation] スクロース水浸処理により誘導される気孔クラスターは孔辺細胞に特徴的な細胞内構造を有していた (2015)
  • Author(s): 秋田佳恵、桧垣匠、馳澤盛一郎
  • Organizer: 東京理科大学研究推進機構総合研究院イメージングフロンティアセンターシンポジウム
  • Place of Presentation: 東京理科大学野田キャンパス（千葉県、野田市）
  • Year and Date: 2015-12-25
• [Presentation] A Mathematical Model of the Jigsaw Puzzle Appearance of Arabidopsis Leaf Pavement Cells (2015)
  • Author(s): 今村（滝川）寿子、桧垣匠、朽名夏麿、秋田佳恵、武居宏明、小林亮、三浦岳
  • Organizer: 第38回分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県、神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] スクロース水溶液水浸処理による植物の気孔分布パターンの攪乱 (2015)
  • Author(s): 秋田佳恵、桧垣匠、馳澤盛一郎
  • Organizer: 第24回日本バイオイメージング学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京理科大学葛飾キャンパス（東京都、葛飾区）
  • Year and Date: 2015-09-26
• [Presentation] 葉におけるジグゾーパズル型表皮細胞の形態計測と数理モデル (2015)
  • Author(s): 桧垣匠、今村寿子、秋田佳恵、朽名夏麿、小林亮、馳澤盛一郎、三浦岳
  • Organizer: 第24回日本バイオイメージング学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京理科大学葛飾キャンパス（東京都、葛飾区）
  • Year and Date: 2015-09-26
• [Presentation] スクロース水溶液水浸処理による気孔クラスターの形成 (2015)
  • Author(s): 秋田佳恵、桧垣匠、馳澤盛一郎
  • Organizer: 第6回植物電子顕微鏡若手ワークショップ
  • Place of Presentation: 理化学研究所横浜研究所（神奈川県、横浜市）
  • Year and Date: 2015-09-25
• [Presentation] スクロース水溶液水浸処理によりクラスター化した孔辺細胞における細胞内構造の解析 (2015)
  • Author(s): 秋田佳恵
  • Organizer: 新学術領域若手ワークショップ、第9回細胞壁ネットワーク研究会
  • Place of Presentation: アイアイランド（大阪府、四条畷市）
  • Year and Date: 2015-09-13
• [Presentation] シロイヌナズナ葉表皮細胞における細胞壁湾曲機構の解析 (2015)
  • Author(s): 桧垣匠、今村寿子、秋田佳恵、朽名夏麿、馳澤盛一郎、三浦岳
  • Organizer: 日本植物学会第79回大会
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ：新潟コンベンションセンター（新潟県、新潟市）
  • Year and Date: 2015-09-06
• [Presentation] 顕微鏡画像データ提示における3Dプリンタの活用 (2015)
  • Author(s): 小笠原希美、比留川治子、桧垣匠、秋田佳恵、馳澤盛一郎、東山哲也
  • Organizer: 日本植物形態学会第27回総会・大会
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ：新潟コンベンションセンター（新潟県、新潟市）
  • Year and Date: 2015-09-05
• [Presentation] Spatial distribution pattern of plant stomata was perturbed by sugar solution immersion (2015)
  • Author(s): 秋田佳恵、桧垣匠、馳澤盛一郎
  • Organizer: 第15回東京大学生命科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス（東京都、文京区）
  • Year and Date: 2015-06-27
• [Presentation] Elevated CO2 promotes satellite stomatal production via DNA replication in Arabidopsis cotyledons (2015)
  • Author(s): 桧垣匠、秋田佳恵、馳澤盛一郎
  • Organizer: 第48回日本発生生物学会年会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（茨城県、つくば市）
  • Year and Date: 2015-06-02
• [Presentation] Intracellular structure characteristics in clustered guard cells immersed in sugar solution (2015)
  • Author(s): 秋田佳恵，桧垣匠，馳澤盛一郎
  • Organizer: 第56回日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 東京農業大学世田谷キャンパス（東京都世田谷区）
  • Year and Date: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [Presentation] Reevaluation of cortical microtubule functions in stomatal movements: possible relationship with a membrane traffic factor, PATROL1 (2015)
  • Author(s): 桧垣匠，橋本（杉本）美海，秋田佳恵，花俣繁，射場厚，馳澤盛一郎
  • Organizer: 第56回日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 東京農業大学世田谷キャンパス（東京都世田谷区）
  • Year and Date: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [Presentation] A Mathematical Model of the Jigsaw Puzzle Appearance of Arabidopsis Leaf Pavement Cells (2015)
  • Author(s): 今村寿子，朽名夏麿，桧垣匠，秋田佳恵，三浦 岳
  • Organizer: 第56回日本植物生理学会シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京農業大学世田谷キャンパス（東京都世田谷区）
  • Year and Date: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [Presentation] Accumulation of Golgi apparatus-localized Fluorescent Proteins in Interdigitated Apoplastic Space in Arabidopsis Leaf Epidermis (2014)
  • Author(s): 秋田佳恵，桧垣匠，小林恵，佐藤繭子，朽名夏麿，上田貴志，豊岡公徳，永田典子，馳澤盛一郎
  • Organizer: 東京理科大学総合研究機構イメージングフロンティア研究部門2014年度シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京理科大学野田キャンパス（千葉県野田市）
  • Year and Date: 2014-12-20
• [Presentation] Accumulation of Golgi apparatus-localized Fluorescent Proteins in Interdigitated Apoplastic Space in Arabidopsis Leaf Epidermis (2014)
  • Author(s): 秋田佳恵，桧垣匠，小林恵，佐藤繭子，朽名夏麿，上田貴志，豊岡公徳，永田典子，馳澤盛一郎
  • Organizer: 植物電子顕微鏡若手ワークショップ2014
  • Place of Presentation: 理化学研究所横浜研究所（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-12-05
• [Presentation] 気孔分布に対するスクロース水溶液水浸処理の影響 (2014)
  • Author(s): 秋田佳恵
  • Organizer: 新学術領域若手ワークショップ、第8回細胞壁ネットワーク研究会（合同開催）
  • Place of Presentation: 阿蘇プラザホテル（熊本県阿蘇市）
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] スクロース水溶液水浸処理により形成される気孔クラスターの解析 (2014)
  • Author(s): 秋田佳恵，桧垣匠，馳澤盛一郎
  • Organizer: 日本植物学会第78回大会
  • Place of Presentation: 明治大学生田キャンパス（神奈川県川崎市）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] 気孔複合体における膜交通制御因子PATROL1の動態解析 (2014)
  • Author(s): 桧垣匠，橋本（杉本）美海，秋田佳恵，射場厚，馳澤盛一郎
  • Organizer: 日本植物学会第78回大会
  • Place of Presentation: 明治大学生田キャンパス（神奈川県川崎市）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14