2021 Fiscal Year Annual Research Report
Morphology maintenance of non-green plastids: characterization of the stromule-overproducing Arabidopsis mutants
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18K06314
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
伊藤 竜一 琉球大学, 理学部, 准教授 (50322681)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | プラスチド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高等植物細胞のプラスチド（色素体）は「ストロミュール (stromule; stroma-filled tubule)」と呼ばれる細管状の構造が形成される。ストロミュールの形成は、特に非光合成（非緑色）組織において高い頻度で観察されることから、プラスチドや細胞の分化と密接な関わりがあると考えられる。申請者らは，葉表皮のペーブメント（敷石）細胞においてストロミュールの形成と伸長が過剰に起こっているシロイヌナズナの突然変異体（suba; stromule biogenesis altered変異体）を2種取得した(Itoh et al. 2018)。本研究は，suba変異体の研究を通して，非光合成型プラスチドがその正常形態を維持する仕組みを解明することを目的としている。2021年度は，suba1変異体の様々な細胞におけるプラスチド等の細胞小器官の微細構造についての詳細な解析を実施した。(1) suba1変異体と既知の葉緑体分裂変異体との差異を探るため、複数の葉緑体分裂変異体にCaMV35Sプロモーターと接続したプラスチド移行型GFP遺伝子を導入し、花弁、萼片、子葉、本葉、葉柄、根、孔辺細胞の各組織（細胞）で、共焦点レーザー走査型顕微鏡（CLSM）を用いた比較観察を実施した。その結果、それぞれの変異体に固有の組織特異的表現型が確認された。(2) suba1変異体のトライコーム細胞などで観察される球体について、野生型との比較および系統的な組織染色実験をおこない、suba1特異的な中性脂質含有構造であることを突き止めた。(3) 透過型電子顕微鏡によりsuba1変異体の各組織におけるプラスチドを観察した結果、内膜系の発達度、ストロマ領域の電子密度、プラストグロビュールの形成、高電子密度の小顆粒の形成、など、多くの点で野生型との新たな違いが発見された。
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