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2022 Fiscal Year Research-status Report

シロイヌナズナの花粉および気孔発生時の色素体増殖・分配ダイナミクス

Research Project

Project/Area Number 19K05831
Research InstitutionSophia University

Principal Investigator

藤原 誠  上智大学, 理工学部, 教授 (90332345)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 竜一  琉球大学, 理学部, 准教授 (50322681)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords色素体
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、シロイヌナズナの花粉および気孔孔辺細胞の色素体が細胞増殖時にいかに増殖・分配されるのかという問いについて基礎知見を得ることを目的としている。
本年度は、まず花粉減数分裂期の色素体の形態および細胞内局在を電子顕微鏡解析により調べた。花粉減数分裂の第一分裂では、細胞の中央でオルガネラバンドと呼ばれる細胞質オルガネラの集積が生じることが知られている。花粉色素体の増殖にはFtsZとPARC6が重要であるという既知の知見を踏まえ、ftsZ変異体とparc6変異体を用いて解析を行ったところ、parc6変異体の試料でオルガネラバンドと原色素体の形態・分布の明瞭な情報を得ることができた。以前、parc6の原色素体は細胞質中で異常なブドウ様の凝集構造を作ることがストロマ蛍光標識法によって観察されていたが、そのデータを裏付ける結果が得られた。
さらに今年度は、本課題の重要解析対象であるftsZ変異体の孔辺細胞の形成過程を集中的に調べた。孔辺母細胞、形成直後の孔辺細胞、および成熟孔辺細胞の葉緑体(色素体)を観察したところ、一細胞あたりの葉緑体の数と形態について一連の情報が得られた。この解析によって、ftsZ変異体の孔辺母細胞には葉緑体を欠失した細胞も存在することが示された。これ以外にも、本年度は葉緑体分裂異常変異体arc3、arc5、arc6、atminD1、atminE1、mcd1の孔辺細胞葉緑体の数と形態について、過去のデータと合わせ一揃いのデータを得ることができた。これにより、孔辺細胞葉緑体の表現型を総合的に解釈することが可能となった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度は予定していた花粉母細胞の色素体微細構造解析を行うことができた。孔辺細胞の葉緑体増殖解析についても、計画内容をほぼ実施することができた。ただし、取得データを用いた次の段階の解析に関して課題が一部残されることになった。従って、全体的には、おおむね順調に進展していると判断された。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究により、実験レベルの課題はおおむね達成することができた。他方、取得した葉緑体数や顕微鏡画像などの基礎データを用いて定量的な精査やシミュレーション解析を行う作業が残っている。補助事業期間の延長の承認が得られたため、次年度はこれらの解決に努める予定である。

Causes of Carryover

今年度も首都圏の新型コロナウイルスの蔓延状況から、一部の研究計画の見直しを行った。全体的には当該年度の研究に支障を来さない形で予算を使用したが、前項の通り一部の解析は完遂できなかった。そのため、補助事業期間の延長を申請し、次年度にシミュレーション解析、見直しによって生じた追加実験、および研究成果発表について助成金を使用する予定である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Total synthesis, absolute configuration, and phytotoxic activity of foeniculoxin2023

    • Author(s)
      Akane Yamagishi, Yuki Egoshi, Makoto T. Fujiwara, Noriyuki Suzuki, Tohru Taniguchi, Ryuuichi D. Itoh, Yumiko Suzuki, Yoshiro Masuyama, Kenji Monde, Toyonobu Usuki
    • Journal Title

      Chemistry-A European Journal

      Volume: 29 Pages: e202203396

    • DOI

      10.1002/chem.202203396

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Argon-ion-induced mutations in Arabidopsis EGY1 gene affect chloroplast development in leaf guard cells2022

    • Author(s)
      Sanjaya A, Muramatsu R, Sato S, Suzuki M, Sasaki S, Ishikawa H, Fujii Y, Asano M, Itoh R, Kanamaru K, Ohbu S, Abe T, Kazama Y, Fujiwara M
    • Journal Title

      RIKEN Accelerator Progress Report

      Volume: 54 Pages: 178

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] オオカナダモの異型細胞形成の研究:葉面における分布パターンについて2023

    • Author(s)
      藤原誠,原拓也,大坪昴平,小林永実,金澤美加子,和田(篠塚)舞,植竹祥子,大谷友佑,熊田翔吾,阿部知子,伊藤竜一
    • Organizer
      日本生物教育学会第107回全国大会
  • [Presentation] オオカナダモの異型細胞形成の研究:プロトプラスト単離法の開発について2023

    • Author(s)
      髙野真尋,寺﨑香菜子.宮﨑朝花,玉谷亘,川口眞理,臼杵豊展,笹川展幸,平野智也,風間裕介,阿部知子,藤原誠
    • Organizer
      日本生物教育学会第107回全国大会
  • [Presentation] シロイヌナズナ葉緑体分裂異常変異体における孔辺細胞葉緑体の増殖・形態解析2023

    • Author(s)
      藤原誠,矢野由磨,浅野優衣,宮﨑梨菜,篠原万由子,村松亮輔,サンジャヤ アルビン,小池菜奈,吉野彩花,安澤愛,名護しほ,風間裕介,阿部知子,伊藤竜一
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Remarks] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/read0206818

URL: 

Published: 2023-12-25  

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