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樹木培養細胞からの管状要素誘導系を用いた二次木部形成機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12J02976
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 木質科学
研究機関東京農工大学

研究代表者

山岸 祐介  東京農工大学, 大学院連合農学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード二次木部 / ポプラ / 管状要素 / ブラシノライド / in vitro / 培養細胞 / 微小管 / 二次壁
研究概要

本研究の目的は二次木部細胞壁形成における細胞骨格のはたらきの解明であり、本年度はin vitroで二次木部の管状要素の特徴をもつ細胞へと分化させる新たなモデル実験系の開発を前年度に引き続き行った。これまでの採用者の研究では、交雑ポプラ(Populus sieboldii × P. grandidentata)培養細胞を低濃度のブラシノライド添加培地へと移植することで、誘導開始から12日目より管状要素様の細胞が観察され始めることがこれまで明らかにされていたが、管状要素に分化する細胞の割合は従来の誘導系と比較して高くはなく、解析の効率を高めるために更なる誘導率の向上が望まれた。そこで、前年度までの誘導条件に細胞の乾燥処理を組み合わせることで管状要素様細胞の誘導率の向上を図った。乾燥処理はクリーンベンチ内においてプラスチックシャーレ上に継代培養時期のカルスを移した後、それぞれ0,30,90,120,180,480分ずつ気乾することで行った。乾燥処理期間の温度は20±1℃、湿度は25±3%であった。乾燥処理後、カルスを継代培地と同組成の培地、植物成長調節物質を除いた培地、およびブラシノライドを1μM添加した培地の培地に移した。乾燥処理期間が長くなるにつれ細胞の色調は黄白色から白色に変化し、乾燥処理を180分以上行った条件では顕著なカルスの収縮が認められた。実験開始の時点では、すべての条件で培養細胞中に管状要素は観察されなかった。実験開始28日経過時点での観察では一部の条件で管状要素が観察された。誘導培地にブラシノライドを1μM添加した培地を用いた条件でのみ、乾燥処理によって有為に管状要素面積率の向上が認められた。最も高い管状要素面積率の値を示したのは乾燥処理を90分間行った後ブラシノライドを1μM添加した培地で行う条件であり(27.2±10.7%)、他の条件に対して有為に誘導率が高かった。以上の事から、乾燥処理によって更なる分化率の向上が行えることが明らかになった。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] In vitro induction of secondary xylem-like tracheary elements in calli of hybrid poplar (Populus sieboldii × P. grandidentata)2013

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi, Y., Yoshimoto, J., Uchiyama, H., Nabeshima, E., Nakaba, S., Watanabe, U., Funada, R.
    • 雑誌名

      Planta

      巻: 237 号: 4 ページ: 1179-1185

    • DOI

      10.1007/s00425-013-1839-7

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tracheary elements that resemble secondary xylem in calli derived from the conifers2012

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi Y, Sato T, Uchiyama H, Yoshimoto J, Nakagawa R, Nakaba S, Kubo T, Funada R
    • 雑誌名

      Journal of Wood Science

      巻: 58 号: 6 ページ: 557-562

    • DOI

      10.1007/s10086-012-1288-0

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 樹木培養細胞からの新規管状要素分化誘導系を用いた細胞骨格の動的解析2014

    • 著者名/発表者名
      山岸祐介
    • 学会等名
      第64回日本木材学会大会組織と材質研究会シンポジウム「若手研究者による木材細胞生物学最前線」
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      2014-03-15
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 交雑ポプラ培養細胞からの管状要素分化に対する乾燥処理の影響2014

    • 著者名/発表者名
      山岸祐介、北村 圭、吉本靖東、渡辺宇外、半 智史、船田良
    • 学会等名
      第64回日本木材学会大会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      2014-03-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic behavior of microtubules in differentiating secondary xylem like tracheary elements in vitro2013

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi Y, Uchiyama Y, Yoshimoto J, Nakaba S, Watanabe U, Funada R.
    • 学会等名
      The 8th Pacific Regional Wood Anatomy Conference
    • 発表場所
      Intemational Conference Hotel (Nanjing, China)
    • 年月日
      2013-08-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 交雑ポプラ培養細胞から誘導された管状要素の有縁壁孔形成過程における表層微小管の経時観察2013

    • 著者名/発表者名
      山岸祐介、吉本靖東、佐藤武尚、半 智史、早乙女順一、久保隆文、船田 良
    • 学会等名
      第63回日本木材学会大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Cellular biology of secondary xylem differentiation in trees- the role of cytoskeleton in the pattern formation of cell wall -2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke YAMAGISHI, Hiromu UCHIYAMA, Joto YOSHIMOTO, Shahanara BEGUM, Widyanto Dwi NUGROHO, Ugai WATANABE, Satoshi NAKABA and Ryo FUNADA
    • 学会等名
      Cellular mechanism of growth and xylem differentiation in trees
    • 発表場所
      Gwanju(招待講演)
    • 年月日
      2013-02-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] In vitro induction of secondary xylem like tracheary elements from hybrid poplar cultured cells2012

    • 著者名/発表者名
      Yusuke YAMAGISHI, Hiromu UCHIYAMA, Joto YOSHIMOTO, Satoshi NAKABA, Ugai WATANABE, Ryo FUNADA
    • 学会等名
      IUFRO CONFERENCE DIVISION5
    • 発表場所
      Lisbon
    • 年月日
      2012-07-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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