植物の成長分化における細胞壁微小管と細胞壁ミクロフィブリルの役割に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63540528
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 宝月 岱造 東京大学, 教養学部, 助手 (10107170)
• Keywords: 単子葉 / 双子葉 / 茎頂 / 葉 / 微小管 / ミクロフィブリル / 間接蛍光抗体染色法 / 偏光顕微鏡

Research Abstract

茎頂表面と葉で、表層微小管(=細胞壁微小管)と細胞壁ミクロフィブリルの配列を調べ、それらが、生長パターンとよい相関を示すことを明らかにした。
1.茎頂:茎頂は、葉や茎を生成する重要な部位である。我々は既に、茎頂内部の微小管配列とミクロフィブリルの配列を調べ、報告した。そこで今回は、茎頂表層に着目して、微小管とミクロフィブリルの配列を調べた。その結果、ツルニチニチソウの茎頂表層の中心部では、微小管、ミクロフィブリルとも、ランダムな配列をしており、周辺部になるにしたがって、同心円状に揃ってくることが解った。一定の大きさのドーム形を保つのに、これらの微小管とミクロフィブリルが、たがのような役割を果しているものと思われる。
2.葉:同じ葉でも、単子葉植物の葉は、主に一方向にしか生長しないが、双子葉植物の葉では、表面が四方に拡がるように生長する。そこで、それぞれの葉で、微小管とミクロフィブリルの配列を調べた。生長している若い葉の場合、これまで用いてきた凍結切片法では、細胞の変形が激しく、微小管の、間接蛍光抗体染色法による観察は難しかった。そこで、まずポリエチレングリコール切片を染色する方法を開発した。その方法で、アベナ、トウモロコシ、エンドウ、アズキの葉の微小管配列を観察したところ、単子葉植物の葉の成長部では、成長方向に垂直に、双子葉植物の成長する葉では、表皮の外側の細胞壁に面する微小管は、全体として、様々な方向に配向していた。次に、ミクロフィブリルの配列を偏光顕微鏡によって調べたところ、単子葉植物・双子葉植物ともに、表層微小管と対応した配列をしていることがわかった。これらの結果は、単子葉と双子葉の葉の成長パターンの違いが、微小管とミクロフィブリルの配列の違いに基く可能性を示している。

Research Products

• [Publications] 坂口修一: Botanical Magazine,Tokyo. 101. 497-507 (1988)
• [Publications] 宝月岱造/The arrangenent of microtubules in leaves of monocotyledonous and dicotyledonous plants: 宝月岱造/The arrangenent of microtubules in leaves of monocotyledonous and dicotyledonous plants: