| 研究課題/領域番号 |
22K19175
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分39:生産環境農学およびその関連分野
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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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| 研究分担者 |
上口 美弥子 (田中美弥子) 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 教授 (70377795)
山内 卓樹 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 准教授 (50726966)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
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| キーワード | イネ / 開花 / 3D形態解析 / コンピュータートモグラフィー / X線顕微鏡 / CTスキャン / デジタルマイクロスコープ / 閉花 / 植物ホルモン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
イネ穎花の開花を司る微小な花器官である鱗被の立体像を、非破壊・迅速・簡便な三次元解析が可能なX線マイクロCT(コンピュータ断層撮影)法を用いて解析し、籾の開閉という動的な現象を捉え、その作用機序を明らかにする。電子顕微鏡観察のノウハウを応用することでX線CT装置の持つ空間分解能を最大限に高めて細胞レベルの情報も取得しながら鱗被の全容を理解する。併せて、生鮮試料をX線装置内で生け花状に保持して穎花を経時スキャンし、鱗被による開閉の動的な作用について時間軸を加えた理解にも挑む。
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| 研究成果の概要 |
イネ穎花の開閉という動的な現象の作用機序を解明するため、微小な鱗被の立体像を非破壊・迅速・簡便な三次元解析が可能なX線マイクロCT(コンピュータ断層撮影)法を用いて解析した。まず、電子顕微鏡観察用の試料作製法に準じて固定・脱水・臨界点乾燥を施し、X線CTによって高解像度スキャン撮影して3D解析し、鱗被の組織形状および構成する細胞のサイズやその数を開花前後で定量比較できた。また、穂を生け花状に差してX線CT装置内で生きた状態のまま経時スキャンするライブイメージングにも取り組み、1分という短時間で穎花の組織形状の3Dデータを取得し、開花から閉花までの鱗被と内外頴の形態と空間配置の変化を解明できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究成果の概要に示したように、X線マイクロCTを活用し、未知であったイネ鱗被の形態変化を組織・細胞レベルで捉え、イネ穎花の開閉メカニズムの解明に一定の寄与ができた。また、開発してきた観察法は今後のイネ研究だけでなく、広く植物の研究に貢献できる汎用性のある技術体系となると期待される。
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