2015 Fiscal Year Research-status Report
同位体イメージングによる炭素の樹木内移動の可視化と木部形成過程の解明
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15K07505
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
竹内 美由紀 東京大学, 農学生命科学研究科, 特任助教 (20378912)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 細胞壁 / 木部形成 / 光合成 / 同位体イメージング / 二次イオン質量分析法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、木部形成を光合成で吸収した炭素の堆積活動としてとらえ、炭素の樹木内での移動や木部細胞への取り込み過程を調べることにより、細胞分裂や細胞壁の形成タイミングなどの木部形成活動と光合成の関係や日周性を明らかにすることを目的とする。そのために、炭素の安定同位体である13Cで標識した二酸化炭素(13CO2)を樹木に一時的に与えて光合成により取り込ませた試料を作出し、組織・細胞内での標識13Cの分布や細胞壁成分への13Cの分配を調べる。初年度である平成27年度は、植物を13C標識する実験系および、二次イオン質量分析法(SIMS)により13C分布を可視化するためのサンプル調製法の検討を行った。これまでの申請者の研究から、高濃度の13CO2を与えた場合に木部細胞内での標識13Cの分布を観察できることがわかっていたが、今回は大気組成に近い400ppm程度にコントロールして13CO2を投与を行い、さらに明暗周期の中でタイミングを変えて13CO2を吸収させた。その結果、以降の測定に十分な量の13Cの取り込みがあることがわかった。しかし取り込み量のばらつきや、一部では予備実験とは異なる結果が得られており、現在さらに検討を行っている。平行して、これまでにSIMSで標識13Cの分布が観察されている細胞壁やデンプン粒に加えて細胞質における分布を可視化することを目指して固定・包埋法の検討を行っている。現在のところ、可溶性成分の保持と良好な形態保存の両方を十分に満たす試料調製方法の確立には至っていないものの、当研究課題を進める上で必要な試料調製についての情報が得られてきており、今後は目的に合わせた試料の作製を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
13CO2濃度コントロール下での投与を行い、予定していた13C標識ポプラの試料を得た。またSIMS用の試料調製法について検討を進めた。その一方、13C標識試料の一部がまだ作出できておらず、細胞壁成分への13C取り込みの分析が遅れている。そのため、達成度を(3)とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
異なる条件下での13C標識ポプラ作出を行い、主に木部細胞壁成分に注目して標識13Cの取り込みについて評価を行う。まずは安定同位体質量分析法(IR-MS)によるバルク分析、さらにSIMSによる13Cイメージングを行い、光合成産物が木部細胞壁に堆積する過程について調査を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
同位体分析費用をその他として計上していたが、その分析の一部を次年度に行うことになったため次年度使用額が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
同位体分析費用として使用予定である。
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