2023 Fiscal Year Annual Research Report
Localization of non-cellulosic polysaccharides in wood cell walls by high-throughput correlative light and electron microscopy
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18K05760
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
粟野 達也 京都大学, 農学研究科, 助教 (40324660)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ポプラ / 木部繊維 / キシラン / 免疫組織化学 / 分子構造 / 配向性 / セルロースミクロフィブリル / スギ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
広葉樹のポプラ材について、抗糖鎖モノクローナル抗体を用いた網羅的免疫標識を行い、木部繊維に標識が確認できた抗体を56種類特定した。これらのうち、二次壁に標識が見られた抗キシラン抗体に着目し、分化中木部繊維における免疫局在を詳細に検討した。木口面では、抗体のキシラン主鎖に結合する置換基への許容度によって標識に違いが見られた。置換基への許容度が高い抗体では、二次壁形成初期から標識が現れ、S2 層の肥厚と共に標識が強くなり、二次壁形成後期まで細胞壁全体にほぼ均一な標識が見られた。一方で、置換基への許容度が低い抗体では、S2 層形成開始時は細胞壁に均一な強い標識が見られるが、形成が進行するとS2 層と思われる二次壁中間部の標識が弱くなることが確認された。S3 層形成が開始されてからは、さらに中間部の標識が弱くなった。
S2層には側鎖置換度の低いキシランが存在しないのかどうかを確認するため、縦断切片でも同様に免疫標識をおこなった。その結果、置換基への許容度が低い抗体でも、壁形成の段階に関わらずS2層にも標識が見られた。置換基への許容度が高い抗体では、壁形成の段階に関わらずS2層に標識が見られた。このことから、置換基への許容度が比較的低い抗体の標識は切削方向の影響を受けるのに対し、置換基への許容度が高い抗体の標識は切削方向の影響を受けないことが明らかとなった。
このことから、木部繊維S2層では側鎖置換度が低いキシランと側鎖置換度が高いキシランのあり方が異なり、S2層形成初期では側鎖置換度が低いキシランも側鎖置換度が高いキシランもセルロースミクロフィブリル（CMF）配向の影響を受けないが、S2層形成の進行とともに側鎖置換度が低いキシランはCMF配向の影響を受けることが示唆された。
抗キシラン抗体の特異性により標識が切削方向の影響を受ける現象は針葉樹のスギ仮道管においても同様の傾向が確認された。
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