2023 Fiscal Year Annual Research Report
維管束-ミロシン細胞のワイヤリングにおけるオーキシンの作用機序
Publicly Offered Research
| Project Area | Intrinsic periodicity of cellular systems and its modulation as the driving force behind plant development |
|---|
| Project/Area Number |
22H04723
|
|---|
| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
白川 一 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (70636969)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 細胞分化 / ミロシン細胞 / 維管束 / 転写因子 / イメージング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
植物は、高度に分化した細胞を適切に配置することで、器官と組織を形成し、環境に適応することで個体としての恒常性を維持している。細胞それ自身の分化と細胞の組み合わせで作られるパターン形成がどのように協調的に制御されているのか、ほとんどよくわかっていない。植物の水と栄養を運ぶ維管束とそれに隣接して分化する生体防御を担うミロシン細胞をモデルに、「周期的に形成されるパターン」と「細胞分化」の関係を調べた。本年度は、総括班の支援を受けて、マスター転写因子FAMAの誘導型過剰発現体を用いたシングル核RNA-seq解析を行った。まず初めに、植物体から核を抽出し、RNAの漏出や分解をできる限り抑えた状態で、解析に必要な核を集める方法を確立した。FAMA-sGFP誘導後24時間の植物体を用いて、GFP陽性と陰性が混ざった状態の核をまとめて回収したサンプルと、GFP陽性の核だけをソーティングしたサンプルの二つのサンプルをFACSで回収し、シングル核RNA-seq解析に使用した。得られたデータからUMAPを作成し、サンプル（幼植物体）に含まれると期待される細胞の種類（葉肉細胞・維管束細胞【伴細胞・維管束前駆細胞・道管細胞など】・表皮細胞・ミロシン細胞）のクラスターが検出できたか検証した。実際に、期待される細胞の特異的マーカーを発現するクラスターが検出できており、核抽出・エマルジョン形成・ライブラリ作成・データ解析に大きな問題がないことがわかった。二つ目に、昨年度確立した葉の深部の細胞の高解像度イメージング法を用いて、さまざまなレポーターの蛍光イメージングを行った。具体的には、ミロシン細胞と孔辺細胞の核膜が光るtranslational fusionラインの観察や、細胞の形を可視化した上で、細胞ごとのDNAの量やセルロースから構成される細胞壁のイメージングを行った。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
[Journal Article] Stomatal regulators are co-opted for seta development in the astomatous liverwort Marchantia polymorpha.2023
Author(s)
Kenta C. Moriya, Makoto Shirakawa, Jeanne Loue-Manifel, Yoriko Matsuda, Yen-Ting Lu, Kentaro Tamura, Yoshito Oka, Tomonao Matsushita, Ikuko Hara-Nishimura, Gwyneth Ingram, Ryuichi Nishihama, Justin Goodrich, Takayuki Kohchi, Tomoo Shimada
-
Journal Title
Nature Plants
Volume: 9
Pages: 302-314
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Presentation] Co-option of the conserved and reduced stomatal transcriptional network FAMA-WASABI MAKER for the myrosinase-glucosinolate defense system2023
Author(s)
Makoto Shirakawa, Tomoki Oguro, Shigeo S. Sugano, Shohei Yamaoka, Mayu Sagara, Mai Tanida, Kie Kumaishi, Soma Yoshida, Mutsumi Watanabe, Takayuki Tohge, Takamasa Suzuki, Yasunori Ichihashi, Atsushi Takemiya, Nobutoshi Yamaguchi, Takayuki Kohchi, Toshiro Ito
Organizer
ICAR2023
Int'l Joint Research
