| 研究課題/領域番号 |
25292107
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
片山 義博 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (10214339)
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| 研究分担者 |
伊澤 かんな (佐藤かんな) 筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 助教 (40456603)
川合 伸也 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (90202027)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 木質バイオマス / 形成層 / 細胞増殖 / 細胞壁肥厚 / 木部形成 / 有糸分裂 / 細胞隔壁 / 二次壁 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、樹木の資源蓄積が樹幹形成層の細胞増殖と木部における細胞壁肥厚で進行する事に着目し、樹幹におけるそれらプロセスの進行をレポーター遺伝子(GUS遺伝子)を用いて、細胞レベルで長い樹木の生育期間、継続的にモニター可能なモデル樹木を育成する事である。これまで「樹幹形成層における有糸分裂突入細胞の生成と分布」と「樹幹形成層において薄壁（細胞板）形成に突入した細胞の生成と分布」をモニター可能な遺伝子組換ポプラを育成した。それらの茎の横断面で観察される有糸分裂期の細胞分布を示すGUS染色は、形成層帯の細胞分裂周期の進行と薄壁（細胞板）形成が一斉に同調的に進行しておらずランダムに進行している事を明らかにした。さらにポプラの二次壁特異的ヘミセルロースの合成酵素遺伝子（PtGT43A, PtGT8D）のプロモーター配列をレポーター遺伝子(GUS遺伝子)と融合することにより、新たに「樹幹木部組織の二次壁形成開始胞の生成と分布」をモニターするPtGT43Apro:GUS、PtGT8Dpro:GUSを導入した遺伝子組換え系統を各々４～５クローン育成する事ができた。GUS染色では、すべての系統において、頂芽にある葉も含め全ての葉の葉脈に強いGUS活性を観察した。根においては根の維管束を構成する二次壁肥厚した木部領域で強いGUS活性の検出に成功した。また茎の横断面におけるGUS活性は、維管束形成層帯の内側に位置する組織で、GUS活性が見られ木部細胞壁の形成段階の細胞が観察された。一方、形成層帯の外側では師部繊維細胞領域では弱いGUSが観察された。以上の細胞分裂と木部形成過程のGUS染色が正常に認められる遺伝子組換ポプラを土壌に移植し「馴化」処理を施し、順次大きなサイズの植物体として育成する事に成功した。その結果、樹木の樹幹形成層における細胞増殖と木部形成を長期間追跡することが可能となった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 次年度使用額の使用計画 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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