長時間イメージングによる植物の根冠細胞層の空間的な分化制御機構の解析

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K15140
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 郷 達明 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (80511419)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 根冠 / 細胞内膜輸送 / タイムラプスイメージング / シロイヌナズナ

研究成果の概要

シロイヌナズナの根冠は、数層の細胞層から構成されており、位置に応じて異なる機能を担う。根冠の分化や成熟過程のタイムラプス観察を行った結果、重力感受細胞として機能していた中間層が最外層に押し出されるのに伴い、アミロプラストの縮小や細胞の液胞化が進行するという細胞内構造の劇的な変化を見出した。さらに，細胞内膜輸送の制御因子の機能抑制により，細胞内構造変化が抑制され，根冠の成熟と剥離に影響することが示唆された。

自由記述の分野

植物細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでに分子遺伝学的解析から根冠の分化や機能を制御する変異体や遺伝子が明らかにされてきたが，根冠の細胞層がどのようにして多様な機能を発揮しているのかは未解明なままであった。本研究において，長時間の連続観察から，根冠の細胞層が位置に応じて，構造と機能を大きく転換していることが明らかになった。このことは根冠機能の発現メカニズムについての理解を深めることに大きく貢献した。