Comprehensive imaging of intracellular dynamics and homemade compounds to elucidate the mechanism of asymmetric division in plants.

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22421
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 44:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
• Research Institution: Tohoku University (2020-2021); Nagoya University (2019)
• Principal Investigator: Ueda Minako 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (20598726)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金岡 雅浩 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (10467277)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: 植物発生学 / ライブイメージング / 化合物スクリーニング

Outline of Final Research Achievements

Polarization and unequal division of zygote are the initial points of ontogeny. In plants, however, it has been largely unknown what factors regulate what events inside the zygote. In this study, we performed comprehensive live imaging in Arabidopsis thaliana and found that the huge vacuoles are essential for the regulation of asymmetric divisions in the zygote (Matsumoto et. al., 2021). Chemical screening also led to the discovery of several novel inhibitors that act on various regulations in plant cell division (in preparation).

Free Research Field

植物発生学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究代表者らは、植物の受精卵が極性化する動態をリアルタイムで観察することに成功した。さらに、細胞内にある液胞のダイナミックな動きや制御が、受精卵の不等分裂だけでなく、その後の形作りにも必須であることも突き止めた。ほとんどの植物において、受精卵は大きな液胞を持つことから、本研究が明らかにした仕組みは、植物に共通した普遍的な機構であると期待される。また、化合物スクリーニングで得られた阻害剤は、多くの植物種に働くことも判明したので、農業技術への応用など、さまざまな分野への展開が期待できる。