| 研究課題/領域番号 |
15380171
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
農業環境工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
藏田 憲次 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 教授 (90161736)
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| 研究分担者 |
兼子 敬子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助手 (50332599)
荊木 康臣 山口大学, 農学部, 助教授 (50242160)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2006
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| キーワード | 多光子レーザ走査顕微鏡 / 共焦点レーザ走査顕微鏡 / 蛍光プローブ / pH / カルシウムイオン / 植物細胞 / 顕微鏡観察 |
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| 研究概要 |
共焦点レーザ走査蛍光顕微鏡(以下、CLSM)などの蛍光顕微鏡によるクロロプラストの観察では、蛍光プローブの励起光が光合成を刺激し、観察行為自体が観察対象を変えてしまうのに対し、赤外域の励起光を用いる多光子レーザ走査蛍光顕微鏡(以下、MPLSM)では、励起光が光合成有効放射ではなく、また、波長800nm以上の赤外放射では、フィトクロムへの作用もないことから、非破壊観察が可能であろう、との予想から本研究は始まった。しかし、立ちはだかる困難は予想をはるかに超えたものであった。一番の問題は、MPLSMにより植物観察事例がほとんどないことである。いままでCLSMに使われていた蛍光プローブ自体がMPLSMに使用可能かどうかもわからなかった。そのため、多くの時間をMPLSMによる観察法の確立に割かざるをえず、当初の目標(4次元観察)には及ばなかった。また、クロロフィルを含まない根細胞の観察などの回り道も必要であった。以下に、主な成果を示す。
1.ホウレンソウの根を材料に植物細胞のpH観察法を確立した。MPLSMによるレーシオイメージングのプロープとしては、SNARF-4Fが優れていること、SNARF-4Fの細胞への導入には低温導入法が適していること、培養液のpH変動に応じて根のアポプラストpHは変動するがシンプラストpHは変動しないことなどが分かった。
2.シロイズナズナ孔辺細胞のカルシウムイオン濃度観察では、Fra-redとfluo-3による二重染色が優れているが、正確な観察にはそれでも不十分であった。
3.ホウレンソウ葉肉細胞プロトプラストのクロロフィルおよび液胞内pHは、青色光照射により、前者は低下し、後者はほぼ一定値を保った。
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