2019 Fiscal Year Annual Research Report
リグニン前駆物質の輸送・貯蔵に関わる細胞間ネットワークの解明
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18H03959
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
福島 和彦 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80222256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松下 泰幸 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (60335015)
青木 弾 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (80595702)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | TOF-SIMS / 前駆物質 / 貯蔵 / 定量分析 / イメージング分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
飛行時間型二次イオン質量分析（TOF-SIMS）によって不均一な生体組織あるいは複合材料中における微量成分の定性的な分布評価が可能である。申請者はこれまでに、急速凍結させた試料を連続的に切削することにより、細胞（細胞壁）内にあるがままに存在するあらゆる構成成分の三次元分布を、分子レベルで可視化する複合装置（クライオTOF-SIMS/SEM システム）を世界に先駆けて開発してきた。本研究ではリグニン前駆物質の輸送・貯蔵に関わる細胞間ネットワークの解明を目的とし、凍結した植物試料内での様々な化合物の動態可視化を試みる。
（1）二次木部の各種組織の木化における同種・異種細胞間の相互作用
樹木二次木部ではほとんどの細胞が木化するため、二次壁の木化に必要な多量のリグニン前駆物質が周辺細胞から供給される可能性は低く、液胞内に貯蔵された前駆物質が用いられるか、形成層付近の若い同種細胞から放射組織経由で供給されることが想定される。今年度は特に姿勢制御応答として生じる特異な化合物に焦点を当て、その輸送・消費状況を追跡し、新たな知見が得られた。
（2）微量成分・高分子量成分を対象とした新規イメージング法の開発
生体試料内には様々な微量有機成分ならびに高分子成分が含まれているが、従来のTOFSIMS法では分析の難しい化合物も多い。そこで従来法では分析困難であった成分を対象とした新規イメージング法の開発に取り組んだ。結果より、これまで通常の前処理手段ではイメージング分析において検出困難であった糖類および脂質類について、可視化手法を改善することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
樹木姿勢制御に関わる重要な化合物について知見が得られたこと、ならびにこれまでの可視化手法を改善できたことから、当初計画の目標に対しておおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の成果をより発展させ、植物中の各種化合物の動態に迫る。また特に、新規イメージング手法では、今年度の成果に基づく発展アイディアを着想しており、実証に取り組む。
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[Journal Article] Evaluation of ring-5 structures of guaiacyl lignin in Ginkgo biloba L. using solid- and liquid-state 13C NMR difference spectroscopy2019
Author(s)
D. Aoki, K. Nomura, M. Hashiura, Y. Imamura, S. Miyata, N. Terashima, Y. Matsushita, H. Nishimura, T. Watanabe, M. Katahira, K. Fukushima
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Journal Title
Holzforschung
Volume: 73
Pages: 1083-1092
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Microscopic distribution of monolignol glucosides in plants as observed by cryo-time-of-flight secondary ion mass spectrometry2019
Author(s)
D. Aoki, Y. Hanaya, W. Okumura, N. Maeda, T. Akita, Y. Matsushita, M. Yoshida, Y. Sano, K. Kuroda, K. Fukushima
Organizer
The 20th International Symposium on Wood, Fiber, and Pulping Chemistry
Int'l Joint Research
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