Controlling orientation of cell division by optogenetics in plant cells

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K14762
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Plant molecular biology/Plant physiology
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: Murata Takashi 基礎生物学研究所, 生物進化研究部門, 准教授 (00242024)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 微小管 / 細胞分裂 / 細胞伸長 / 植物細胞

Outline of Final Research Achievements

Orientation of plant cell growth and division is determined by microtubule arrays along the plasma membrane. The widely accepted idea is that stabilization of microtubules at the corners of the cell determine orientation of microtubules in a whole cell. During experiments for controlling microtubule orientation, I found that microtubule orientation is not controlled by the cell corners but by the cell shape. Furthermore, I demonstrated course of microtubule organization after cell division by whole cell 3D timelapse imaging.

Free Research Field

植物細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物の個体では個々の細胞が細胞壁によって繋がっているため、個々の細胞の分裂と伸長がどの方向で起こるかは、個体全体の形を決める重要な因子である。本研究の成果により、細胞の伸長、分裂方向の決定機構の基本原理を根本的に見直す必要があることがわかった。本研究の成果は植物の形がどのように決まるかを理解することにつながる。将来、観賞用の植物や工業材料としての木材の性質のデザインを行う上で必要な基礎研究である。