2013 Fiscal Year Research-status Report
ナガイモ塊茎の形状成立に関わる機能形態と生理メカニズムの解明
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24580018
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
川崎 通夫 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (30343213)
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| Keywords | ナガイモ / アミロプラスト / ヤム / 塊茎 / 形態形成 / 重力感受 |
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| Research Abstract |
ナガイモ類の塊茎は、形状が多様であり、同一品種・系統内でさえ形状が同じ環境下でも均一になりにくい性質を有している。そのため、商品価値が低く、収穫作業性を損なう‘形の悪い’塊茎が発生し、農業上の問題となっている。本研究者は、ナガイモ塊茎の頂端部に、重力方向へ沈降するアミロプラストが局在することを発見し、これらアミロプラストが塊茎形状の成立に寄与している可能性を報告した。本研究の目的は、1.「沈降性アミロプラストと塊茎形状の成立との関係性」を立証し、更に2.「植物ホルモンと塊茎形状の成立との関係性」も理解することで、未だ不明であるナガイモ塊茎の形状成立メカニズムを「形態」と「生理」の両面から包括的に解明し、塊茎形状制御のための学術基盤を構築することである。平成25年度の実施研究では、沈降性アミロプラストと塊茎形状の成立との関係性を明確化するために、形成中の塊茎を人為的に横倒し・倒置・回転した際の塊茎形状の変動と沈降性アミロプラストの局在・数量との関係性を調査した。その研究成果については、現在、査読付き国際誌へ投稿中である。また、本年度では、植物ホルモンが塊茎形状や沈降性アミロプラストの発現程度に影響を及ぼすのかを明らかにするために、形成中の塊茎頂端部に植物ホルモンやホルモン阻害剤を含ませた寒天板を接触させた際の塊茎形状と沈降性アミロプラストの局在・数量の各変動について調査した。その結果、オーキシンを含む寒天板を塊茎に接触させることにより、塊茎形態に変化が生じたことから、現在この現象に関する解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成25年度の実施計画では、形成中の塊茎を人為的に横倒し・倒置・回転した際の塊茎形状の変動と沈降性アミロプラストの局在・数量との関係性について調査し、沈降性アミロプラストと塊茎形状の成立との関係性の理解が更に深まった。その研究成果については、現在、査読付き国際誌へ投稿中である。また、植物ホルモンが塊茎形状や沈降性アミロプラストの発現程度に影響を及ぼすのかを明らかにするために、形成中の塊茎頂端部に各種植物ホルモンを含ませた寒天板を接触させた際の塊茎形状と沈降性アミロプラストの局在・数量の各変動について調査を進めた。その結果、オーキシンを含む寒天板を塊茎に接触させることにより、塊茎形態に変化が生じることが示唆され、検証を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
重力感受する根冠のコルメラ細胞では、アミロプラストの沈降により刺激された小胞体の中のCaがシグナル伝達物質として放出されると考えられている。また、細胞骨格のアクチンフィラメントは、細胞小器官の配置や移動に関わりがあり、重力感受・屈性の機構に関わると考えられている。現在、ファロイジンなどのアクチン検出蛍光試薬などを用い、人為的に横倒し・倒置・回転した際の塊茎におけるアクチンフィラメントの配置や変化について観察を進めている。また、エネルギー分散型X線分析法を用いて、塊茎先端部の細胞内のCa微細局在とその動態についても解析する。また、植物ホルモンと塊茎形成との関係性についても引き続き検証し、沈降性アミロプラストを起点とする重力刺激の感受・伝達・屈性の仕組みについて調査を進める。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
予算については概ね執行し、次年度使用額は38,767円となったが、これは、試薬品、ガラス・プラスチック器材などの数量が、当初の実験計画想定していたよりも少なくて実施ができたためである。
この次年度使用額と翌年度分として請求した助成金については、平成26年度の実験計画に従い、物品、旅費および論文作成の費用などに使用することを予定している。
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Research Products
(2 results)
