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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Comparative analysis of cytoskeletal function in plant cell division and morphogenesis using new standard cell lines and image processing

Research Project

Project/Area Number 16H04802
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

馳澤 盛一郎  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40172902)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords植物細胞分裂・形態形成 / 細胞骨格 / 画像定量解析
Outline of Annual Research Achievements

本申請研究では、シダ植物およびコケ植物において細胞研究の多様な解析ニーズに適した実験細胞株(standard cell line:SCL)を新規に確立し、それらを用いた細胞分裂・形態形成様式の比較解析を行うことで、植物が進化の過程で獲得してきた増殖システムに迫ろうと試みた。具体的には、シダ植物のリチャー ドミズワラビとコケ植物のゼニゴケに着目し、各植物種において新規の懸濁培養細胞を作成し、分裂増殖の解析に適したSCLの確立を目指した。一方、これらの細胞を用いて細胞骨格などの比較解析を行い得るイメージング画像定量解析のツールを目指し、独自のシングルセル解析システムの開発を行った。最終的には、タバコBY-2細胞などのデータと照合することで、被子植物、シダ植物、コケ植物 の比較解析を目指している。最終年度である平成30年度は、28~29年度に引き続き以下の検討を行った。
1)これまでに得られたfine cell culture であるSCL候補の cell lineをさらに改良し、より増殖速度や分裂頻度を高めるべく再検討した。特にシダの培養細胞は、SCLとして配布できるように培養条件についても再検討し、理研バイオリソースに委託した。また、それを用いた実用的なプロトプラストの作成と培養の実験系を確立し、短報として公表した。 2)細胞核(染色体)、微小管などに着目して、シダ、コケ、タバコ細胞の細胞分裂様式の分裂期を通した経時観察を行い、3者の比較解析を試行した。 3)シングルセル解析システムを独自に開発し、自動判定ツールの応用を試みた。具体的には、細胞の蛍光および明視野像などをもとにして、画像解析ソフトウェアImageJ 上の独自に開発したplug-inにより画像特徴を抽出して、細胞形態等の自動分類器を作成し、論文として発表するとともに関連製品の開発も行った。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] A cloud-based bioimage analysis platform for morphological analysis and image classification.2019

    • Author(s)
      Shimahara Y, Sugawara K, Kojo KH, Kawai H, Yoshida Y, Hasezawa S, Kutsuna N
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 14 Pages: e0212619

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0212619

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcriptional regulators involved in responses to volatile organic compounds in plants.2019

    • Author(s)
      Nagashima A, Higaki T, Koeduka T, Ishigami K, Hosokawa S, Watanabe H, Matsui K, Hasezawa S, Touhara K
    • Journal Title

      J. Bio. Chem.

      Volume: 294 Pages: 2256-2266

    • DOI

      10.1074/jbc.RA118.005843

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polar vacuolar distribution is essential for accurate asymmetric division of Arabidopsis zygotes.2019

    • Author(s)
      Kimata Y, Kato T, Higaki T, Kurihara D, Yamada T, Segami S, Terao-Morita M, Maeshima M, Hasezawa S, Higashiyama T, Tasaka M, Ueda M
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      Volume: 116 Pages: 2338-2343

    • DOI

      10.1073/pnas.1814160116

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cortical microtubules and fusicoccin response in clustered stomatal guard cells induced by sucrose solution immersion.2018

    • Author(s)
      Akita K, Hasezawa S, Higaki T
    • Journal Title

      Plant Signal. Behav.

      Volume: 13 Pages: e1454815

    • DOI

      10.1080/15592324.2018.1454815

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Isolation of protoplasts from suspension culture of Ceratopteris richardii.2018

    • Author(s)
      Hasezawa S, Akita K
    • Journal Title

      Cytologia

      Volume: 83 Pages: 1-2

    • DOI

      10.1508/cytologia.83.1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reactive oxygen species production and stimulated endocytosis in tobacco BY-2 cells treated with Erwinia carotovora culture filtrate.2018

    • Author(s)
      Hirakawa Y, Hasezawa S, Higaki T
    • Journal Title

      Cytologia

      Volume: 83 Pages: 289-293

    • DOI

      10.1508/cytologia.83.289

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] シロイヌナズナにおける初期胚のライブイメージング2019

    • Author(s)
      植田美那子,木全祐資,田中小百合,加藤壮英,桧垣匠,栗原大輔,山田朋美,安藤奈央惠,森田(寺尾)美代,瀬上紹嗣,前島正義,馳澤盛一郎,桑田啓子,佐藤綾人,鈴木孝征,東山哲也,田坂昌生
    • Organizer
      第60回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] ゼニゴケの胞子発芽に伴う微小管の動態2018

    • Author(s)
      酒井友希,西浜竜一,檜垣匠,河内孝之,馳澤盛一郎
    • Organizer
      日本植物学会第82回大会
  • [Presentation] ライブイメージングによる受精卵の極性化における液胞の動態と役割の解明2018

    • Author(s)
      木全祐資,加藤壮英,檜垣匠,栗原大輔,山田朋美,瀬上紹嗣,森田(寺尾)美代,前島正義,馳澤盛一郎,東山哲也,田坂昌生,植田美那子
    • Organizer
      日本植物学会第82回大会
  • [Presentation] Characterization of a mutant, pist1, that has increased stomatal response to CO2 when Arabidopsis plant is treated with phosphatidylinositol 4-kinase inhibitor, PAO.2018

    • Author(s)
      Sho Takahashi, Takumi Higaki, Seiichiro Hasezawa, Koh Iba
    • Organizer
      International Conference on Arabidopsis Research 2018
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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