| 研究課題/領域番号 |
19K15823
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分39020:作物生産科学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
大井 崇生 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (60752219)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | イネ科作物 / C４光合成 / 葉緑体 / 環境ストレス / 三次元観察 / 卓上SEM / マイクロX線CT / イネ科 / 形態 / 電子顕微鏡 / C4光合成 / 二酸化炭素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では様々な光合成タイプ（C3・温帯型/寒冷型，C4・NADP-ME型/NAD-ME型/PCK型，等）のイネ科作物を対象に，葉組織を三次元再構築法で観察し，組織における細胞の位置，各細胞の立体形状，葉緑体の細胞内配置に着目して分類し，光合成タイプとの関連を見出す．さらに，光合成に影響する光量とCO2濃度を増減させた際に葉緑体配置に生じる変化を三次元解析し，特にC4植物で生じる葉肉葉緑体の凝集運動が維管束鞘細胞におけるCO2濃縮機構と関係するか検証する．また，C3-C4中間植物やC3植物においても人為的なCO2濃度の操作によって葉肉葉緑体がC4植物でみられるような凝集運動を行うかも確かめる．
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| 研究成果の概要 |
C3植物イネとC4植物シコクビエの葉肉細胞とその葉緑体の細胞内配置について，連続切片-光学顕微鏡法および連続切片-卓上走査型電子顕微鏡(SEM)法によって三次元再構築像が初めて示された．また，細胞間隙の三次元再構築にも成功し，光合成に必要な二酸化炭素の取り込み能力に直結すると考えられている「細胞間隙に面する葉肉細胞の葉緑体の面積」を実測値で算出することが可能となった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究を通じて連続切片-卓上SEM法による三次元再構築法が確立した．これにより，組織の内部構造を細胞・細胞内小器官のレベルで３D解析することが可能となった．本手法で使用する卓上機は大型で高額な電子顕微鏡よりも導入し易く，操作方法も簡便であるため，学生やこれまで電子顕微鏡を使用したことのなかった初心者にも利用し易い利点もあり，今後の普及・展開が期待される．
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