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2014 年度 実績報告書

心材形成誘導系を用いた樹木独自の細胞死発現機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25850121
研究機関東京農工大学

研究代表者

半 智史  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (40627709)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード心材形成 / 放射柔細胞 / 細胞死 / イメージング / アガサレジノール / 核 / デンプン粒 / 遺伝子発現解析
研究実績の概要

本研究では、実験1:二次代謝を伴う細胞死誘導系を用いた放射柔細胞の細胞死過程の経時的変化の解析、および実験2:インタクトな放射柔細胞の細胞死過程の解析を行うことで、放射柔細胞の細胞死機構を理解する上で重要な変化の時間的・空間的情報を得ることを主目的としている。本年度では、人為的に放射柔細胞の細胞死を誘導する実験系を用いて、放射柔細胞の細胞死過程における細胞内容物の変化および二次代謝物質の量的変化を経時的に明らかにすることを目的とした。
スギ放射柔細胞を用いた二次代謝を伴う細胞死の誘導実験系を用いて、心材物質の一種であるアガサレジノール含有量の変化および放射柔細胞の細胞学的変化について同一試料を用いて評価した。その結果、誘導5日目から10日目にかけて、デンプン含有量が急激に減少するのに対して、アガサレジノール含有量は急激に増加していた。この結果から、誘導5日目から10日目の間には、放射柔細胞における一次代謝および二次代謝が活発に行われているといえる。さらに、透過電子顕微鏡による核の形態および内部構造変化について解析を行った結果、誘導15日目までは細胞質の電子密度が高くなる現象が認められたものの細胞死の前兆となるようなクロマチン凝集などの変化は認められず、誘導25日目において劇的な形態および内部構造の変化が認められた。したがって、自己分解の開始は誘導15-25日目の間に起こることが明らかになった。本研究においては、同一試料を用いた化学分析と細胞学的解析を経時的に行うことによって、二次代謝を伴う放射柔細胞の細胞死を誘導する本実験系における二次代謝および細胞死における重要な変化が起こるタイミングを明らかにできたといえる。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Continuous expression of genes for xylem cysteine peptidases in long-lived ray parenchyma cells in Populus.2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakaba, Naoki Takata, Makoto Yoshida, Ryo Funada
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 32 ページ: 21-29

    • DOI

      DOI: 10.5511/plantbiotechnology.14.1208a

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] スギ木部放射柔細胞を用いた二次代謝を伴う細胞死誘導系における細胞内容物の経時変化2015

    • 著者名/発表者名
      半 智史、荒川 泉、森本 光、中田了五、尾頭信昌、今井貴規、船田 良
    • 学会等名
      第65回日本木材学会大会
    • 発表場所
      東京都江戸川区
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] スギおよびヒノキ放射柔細胞における液胞の生体染色条件の検討2015

    • 著者名/発表者名
      荒川 泉,森本 光,山岸祐介,船田 良,半 智史
    • 学会等名
      第65回日本木材学会大会
    • 発表場所
      東京都江戸川区
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] アカマツおよびモミ放射柔細胞の放射方向における細胞内容物の変化2015

    • 著者名/発表者名
      三ツ屋佑樹,須藤紹博,荒川 泉,山岸祐介,船田 良,半 智史
    • 学会等名
      第65回日本木材学会大会
    • 発表場所
      東京都江戸川区
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] 傷害部における仮道管の脱水がスギの放射柔細胞の内容物の変化に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      森本 光,荒川 泉,山岸祐介,船田 良,半 智史
    • 学会等名
      第65回日本木材学会大会
    • 発表場所
      東京都江戸川区
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] Morphological changes and disappearance of nuclei in ray parenchyma cells during heartwood formation in Cryptomeria japonica2015

    • 著者名/発表者名
      Izumi Arakawa, Hikaru Morimoto, Ryogo Nakada, Ryo Funada, Satoshi Nakaba
    • 学会等名
      International Symposium on Wood Science and Technology 2015
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-03-15 – 2015-03-17
  • [学会発表] Cell biological analysis on the death of long-lived ray parenchyma cells2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakaba, Izumi Arakawa, Hikaru Morimoto, Naoki Takata, Makoto Yoshida, Yuzou Sano, Ryo Funada
    • 学会等名
      International Symposium on Wood Science and Technology 2015
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-03-15 – 2015-03-17
  • [学会発表] Cell biological studies on cell death in secondary xylem2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakaba
    • 学会等名
      Eco-materials research in Japan - Applications for nanocellulose, new fungal enzymes, and physiological control
    • 発表場所
      Blacksburg, USA
    • 年月日
      2015-01-12 – 2015-01-12
    • 招待講演
  • [学会発表] Differences in the timing of disappearance among cellular contents during cell death of ray parenchyma in Abies sachalinensis.2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakaba, Izumi Arakawa, Hikaru Morimoto Yuzou Sano, Ryo Funada
    • 学会等名
      The 6th International Symposium of Indonesian Wood Research Society
    • 発表場所
      Medan, Indonesia
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-13
  • [学会発表] Changes in cellular contents of ray parenchyma cells during heartwood formation in Cryptomeria japonica2014

    • 著者名/発表者名
      Izumi Arakawa, Hikaru Morimoto, Ryogo Nakada, Ryo Funada, Satoshi Nakaba
    • 学会等名
      The 6th International Symposium of Indonesian Wood Research Society
    • 発表場所
      Medan, Indonesia
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-13
  • [学会発表] ポプラ放射柔細胞におけるxylem cysteine peptidaseの遺伝子発現解析2014

    • 著者名/発表者名
      半 智史、高田直樹、吉田 誠、船田 良
    • 学会等名
      第78回日本植物学会大会
    • 発表場所
      神奈川県川崎市
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [図書] Plant Microtechniques: Methods and Protocols2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakaba, Peter Kitin, Yusuke Yamagishi, Shahanara Begum, Kayo Kudo, Widyanto Dwi Nugroho, Ryo Funada
    • 総ページ数
      in press
    • 出版者
      Springer
  • [備考] 東京農工大学農学部環境資源科学科 木質資源特性科学研究室

    • URL

      http://www.tuat.ac.jp/~tokusei/

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公開日: 2016-06-01  

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