2016 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamics and cryo-observation of organelles and actin filaments in plant cells living under freezing
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25292205
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
河村 幸男 岩手大学, 農学部, 准教授 (10400186)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上村 松生 岩手大学, 農学部, 教授 (00213398)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 植物 / 環境応答 / 凍結耐性 / 凍結観察 / 生体膜ダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）本研究では様々な植物における小胞体の低温および凍結動態の一般性を求める実験を行ってきた。昨年度まで、木本植物において20℃においても小胞体の活発な流動が観察されなかったが、本年度はこの原因がサンプルの準備の仕方に問題があることが明らかとなった。実際には、草本類と比較すると緩やかなものの、木本類においても十分な小胞体フィラメントの流動が確認された。そこで木本類に関しては落葉樹および常緑樹において、再度、低温・凍結動態の観察を冬季に行ったところ、20℃では活発な流動性が見られたが、1℃では流動性はほとんど見られなかった。また、ー2℃で凍結を行ったが、凍結前後での小胞体の構造変化は観察されなかった。草本植物では冬季の野外および人工気象器で6種の植物を選び、小胞体フィラメントの動態観察を行った。何れの植物においても温度低下に伴い小胞体フィラメントの流動性は低下し、また、その流動性は凍結により停止した。一方で、植物の凍結耐性の大きさに関係なく、フィラメントが凍結に伴い小胞化する植物とフィラメント構造を保った植物が観察された。いずれにしろ、木本および草本共通して、凍結下では小胞体フィラメントの流動は停止している事が明らかとなった。
２）ゴルジ体、液胞膜およびアクチンフィラメントの動態を蛍光タンパク質を発現させたシロイヌナズナを用いて試みた。まず、液胞膜およびゴルジ体の観察を低温馴化した植物でのみ行った。両者共に小胞体と同様に温度依存性の流動性が観察され、また、凍結に伴う流動性の停止が観察された。次に、アクチンフィラメントを低温馴化前後で観察したところ、両者共に温度依存性の流動性が観察された。一方、凍結動態においては、低温馴化前後共に流動性の急激な停止は観察されたが、低温馴化前ではフィラメント構造が凍結で崩壊する一方、低温馴化後ではフィラメント構造は保たれていた。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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