2020 Fiscal Year Annual Research Report
Stem cell reformation in wound-induced callus
Publicly Offered Research
| Project Area | Principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality |
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| Project/Area Number |
20H04893
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
岩瀬 哲 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (40553764)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 幹細胞 / カルス / 再分化 / single cell解析 / single nucleus解析 / 傷害応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物細胞は一度分化した後でも、全ての幹細胞を新生できることが証明されている。この幹細胞新生の能力は傷害ストレスが引き金になることが多く、特に、カルスと呼ばれる傷口に生成する不定形のヘテロな細胞集団は、幹細胞新生の場となることが知られている。本研究では、カルスを構成する細胞がどのようなidentityを持ち、どのように幹細胞を新生させるかを明らかにする。 植物は傷害部位にカルスと呼ばれる細胞塊を形成し、カルスの中で幹細胞を新生して組織の再生を行うが、この際の細胞系譜や分子プロセスは理解に乏しい。研究代表者らのこれまでの研究から、外因性の植物ホルモンを含まない培地でも、傷口のカルスから根および茎葉が再生するシロイヌナズナ植物体が作製されている。本研究では、この系を用いて、どのようなidentityを有したカルス細胞が、根と茎葉の幹細胞に変化していくのか、その分子メカニズムを経時的single cell/single nucleus解析を用いて明らかにする。予備的な検討として、解析にプロトプラストを用いるか、核を用いるかを検討したところ、傷カルスでは、細胞塊全ての細胞のプロトプラスト化は困難であることを見出した。手法をsingle nucleus解析に絞り、種々の核の単離法を検討したところ、パーコールによる密度勾配遠心法によってDolomite Bio社Nadiaをプラットフォームにするsingle nucleus解析が可能であることが示された。現在、パイロット実験として行ったsingle nucleus解析のデータ解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍により、条件検討やパイロット実験におけるシークエンス解析等の実験予定が遅れた。また、２回目以降の本実験において、１度目と同様の処理をしているにもかかわらず、ライブラリー調整がうまく進んでいないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
問題解決のために、現在手動による核単離から、機械を用いた核単離の手法について検討している。
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