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2011 Fiscal Year Research-status Report

葉緑体は二酸化炭素定位を示すか

Research Project

Project/Area Number 23657035
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

高木 慎吾  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10192626)

Project Period (FY) 2011-04-28 – 2013-03-31
Keywords葉緑体
Research Abstract

孔辺細胞外への陰イオン流出に必須の役割を果たすSLAC1を欠失することにより、暗黒でも気孔が閉じにくくなっているシロイヌナズナ遺伝子破壊株slac1(Negi et al. 2008, Vahisalu et al. 2008)を用いて、細胞間隙のCO2濃度が葉緑体の分布パターンに与える影響を解析した。異なる条件下に置いたロゼット葉を固定後、横断切片を作成し、葉肉細胞の横断面画像において、細胞壁を葉緑体と接している部分と接していない部分とに分割し(細胞壁から離れて存在する葉緑体はほとんど無い)、各々の長さを計測することにより葉緑体の分布パターンを定量化した。分布の傾向として、背軸側か向軸側か(Rab/Rad)、細胞間隙に沿うか隣の細胞に沿うか(Rair/Rcell)、上下面か側面か(Rperi/Ranti)の3つのパラメータを設定した。外気のCO2濃度を45 ppmもしくは1000 ppmに設定して植物を暗処理した。野生株では、3つのパラメータについて異なるCO2濃度での違いはなく、背軸側に分布する傾向は向軸側に対して3倍高く(= 葉緑体の暗黒位)、細胞間隙に沿う傾向は細胞に対して2倍高く、上下面と側面には均等に分布した(第5回アジア・オセアニア光生物学会議 2011で発表)。これに対して1000 ppm CO2で暗処理したslac1では、背軸側に分布する傾向が有意に低くなり、細胞間隙に沿う傾向が有意に高くなった。細胞間隙のCO2濃度が高くなったことにより、葉緑体が細胞間隙と接する場所へ移動したことが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

シロイヌナズナ遺伝子破壊株slac1を用いた実験系を立ち上げることができた。

Strategy for Future Research Activity

ガス交換システムにより、個葉レベルで細胞間隙のCO2濃度を測定し、葉緑体分布との関係を解析する。また、プロトプラストをゲルに埋め込む実験系においても、ゲルのCO2濃度を測定し、葉緑体の分布変化との関係を定量的に解析する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

消耗品費は植物培養関連、顕微鏡関連の試薬・器具、論文別刷などの購入に、国内旅費は、研究成果発表(学会)および研究打合せ(東京大学など)のために、謝金は、大学院生による実験補助(植物材料の維持、データ整理など)のために使用する。

  • Research Products

    (11 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 植物オルガネラは忙しい2011

    • Author(s)
      高木慎吾
    • Journal Title

      生産と技術

      Volume: 63 Pages: 74-76

    • URL

      http: //www6.ocn.ne.jp/~seisan/

  • [Journal Article] Actin-dependent chloroplast anchoring is regulated by Ca2+-calmodulin in spinach mesophyll cells.2011

    • Author(s)
      Takamatsu H., Takagi S.
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 52 Pages: 1309-1319

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Light-dependent nuclear positioning serves as a UV-protection system in plants2012

    • Author(s)
      Iwabuchi K., Hidema J., Tamura K., Takagi S., Hara-Nishimura I.
    • Organizer
      The 1st international symposium on plant environmental sensing
    • Place of Presentation
      Nara, Japan
    • Year and Date
      20120319-21
  • [Presentation] Light-dependent nuclear positioning reduces UV-induced DNA damage in plants2012

    • Author(s)
      Iwabuchi K., Hidema J., Tamura K., Takagi S., Hara-Nishimura I
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学
    • Year and Date
      20120316-18
  • [Presentation] シロイヌナズナにおける細胞核形態を維持する因子の解析2012

    • Author(s)
      坂本勇貴、高木慎吾
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大学
    • Year and Date
      20120316-18
  • [Presentation] ホウレンソウ葉肉細胞のアクチン細胞骨格と葉緑体アンカーはCa2+-カルモデュリンによって制御される2011

    • Author(s)
      高松秀安、高木慎吾
    • Organizer
      2011年植物科学談話会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学付属植物園
    • Year and Date
      2011年7月17日
  • [Presentation] イメージングによる細胞内運動の解析2011

    • Author(s)
      高木慎吾
    • Organizer
      日本植物学会第75回大会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20110917-19
  • [Presentation] Photoregulation of mitochondria/chloroplasts co-localization in Arabidopsis thaliana mesophyll cells2011

    • Author(s)
      Islam M.S., Takagi S.
    • Organizer
      The 5th Asia Oceania Conference on Photobiology
    • Place of Presentation
      Nara, Japan
    • Year and Date
      2011 July 30-Aug 1
  • [Presentation] Regulation of chloroplast positioning by light and CO22011

    • Author(s)
      Ishida Y., Takagi S.
    • Organizer
      The 5th Asia Oceania Conference on Photobiology
    • Place of Presentation
      Nara, Japan
    • Year and Date
      2011 July 30-Aug 1
  • [Presentation] Roles of phototropins and myosins in the light-induced redistribution of mitochondria and chloroplasts in leaf palisade cells of Arabidopsis thaliana2011

    • Author(s)
      Nguyen V.T., Islam M.S., Takagi S.
    • Organizer
      International Symposium 'Strategies of Plants against Global Environmental Change'
    • Place of Presentation
      Kurashiki, Japan
    • Year and Date
      2011 December 8-10
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/takagi/index.html

URL: 

Published: 2013-07-10  

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