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2017 年度 実績報告書

植物細胞内におけるレドックス状態変化の時空間ライブイメージング

研究課題

研究課題/領域番号 16H06666
研究機関宇都宮大学

研究代表者

田中 裕之  宇都宮大学, 学内共同利用施設等, 研究員 (60782042)

研究期間 (年度) 2016-08-26 – 2018-03-31
キーワード活性酸素 / ライヴイメージング / 環境応答 / 植物
研究実績の概要

環境ストレスによる植物の傷害の多くは活性酸素(ROS)を介した酸化損傷に起因する。また、ROSの生成と消去のバランスに依存した細胞内酸化還元(レドックス)状態の変化は、様々な生理機能の発現にも深く関わっている。しかし、これまで、植物細胞内におけるレドックス状態の変化は、生化学実験を中心に解析されており、1細胞内における時空間情報の知見は少ない。特に、植物細胞では蛍光観察のための励起光照射によって、ROS生成や葉緑体の直蛍光が誘発されることから、蛍光観察によるライヴセルイメージングは困難である。そこで本研究では、植物における細胞内レドックス変化の時間的・空間的挙動を明らかにすることを目的として、ROS応答性蛍光プローブを用いた生細胞タイムラプスイメージングに取り組む。
平成29年度は、植物細胞におけるROS応答性蛍光プローブの有効性の検討をし、植物細胞内においてROS生成を誘発しにくい波長を用いた、蛍光観察システムを構築した。本システムを用いて、種々の環境条件における植物細胞におけるROS生成の挙動を観察した結果、暗黒処理後のゼニゴケ細胞と光照射後のゼニゴケ細胞では、ROSの挙動が明確に違っていた。また、昨年度より継続しておこなっていた、特定のオルガネラでROS を消去する形質転換ゼニゴケは今年度に完了した。
これらのゼニゴケ形質転換体と、本システムを用いてタイムラプス観察することで、植物細胞内におけるレドックス変化の時間的・空間的挙動を明らかにすることが可能になる。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Chloroplast aggregation during the cold-positioning response in the liverwort Marchantia polymorpha L.2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka H, Sato M, Ogasawara Y, Hamashima N, Buchner O, Holzinger A, Toyooka K, Kodama Y.
    • 雑誌名

      Journal of Plant Reserch

      巻: 130 ページ: 1061-1070

    • DOI

      10.1007/s10265-017-0958-9

    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2018-12-17  

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