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物性を指標として、シロイヌナズナのゲノム機能を網羅的に解析するため、試料の効率的な調製方法について検討した。シロイヌナズナ芽ばえの生育条件(光、温度、重力方向)及び齢を変えて各々の物性を測定した結果、網羅的な解析に最適かつ効率的な条件を見いだした。また、実験毎の生育速度の違いによる影響を最小限にするためには、芽ばえの齢と各パラメータの間の関係に基づいて測定値を補正するのが有効であることがわかった。
物性の網羅的解析に使用するハードウェアとソフトウェアについては、昨年度までの研究で基本的な条件を定めていたが、本年度はさらに細部に修正を加え、最終的な測定方法を確立した。この方法を、細胞壁、細胞膜、並びに表層微小管の構造、代謝、あるいは機能に変異を生じたシロイヌナズナ系統の胚軸の物性解析に適用した。様々な変異体のうち、ジンクフィンガー型転写因子ZIMの過剰発現体の胚軸伸長は、赤色光下で顕著に促進された。この時、細胞壁伸展性が有意に増加しており、成長速度との間に高い相関が見られた。一方、α-及びβ-チューブリン変異体、並びに微小管結合タンパク質(mor1、spr1、spr2、MAP65、カタニン)変異体では、胚軸の伸長成長が様々な程度に抑制され、細胞列のねじれや肥大成長の促進が認められた。これらの変異体では、伸長成長抑制の程度に応じて細胞壁伸展性の低下が起きていることが確かめられた。同様の結果が、細胞膜の構築に異常があるhmg変異体でも認められた。このように、本研究で確立した測定方法がシロイヌナズナ胚軸の物性の網羅的な解析に有効であることが明らかになった。
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