研究課題
本研究は申請者らが確立したスクロース水浸処理による気孔クラスター誘導法を利用し、植物の葉における気孔クラスターの形成機構と生理機能に対する理解を深めることを目的としている。平成27年度は、気孔のクラスター化による葉組織学的影響を解析するため、気孔直下の空隙である気孔腔に着目した。垂直方向の葉断面切片の観察から、気孔クラスター直下の気孔腔は拡大していることが確認された。また前年度に引き続き、スクロース水浸処理により誘導される気孔クラスターを形成する個々の孔辺細胞について、孔辺細胞の細胞学的特徴が存在するか確かめるため、細胞壁と葉緑体に着目した。孔辺細胞は背側よりも腹側の細胞壁を厚くすることで、孔辺細胞の体積増加に伴う気孔開口を実現している。スクロース水浸処理によりクラスター化した孔辺細胞においても、細胞壁の厚さの不均一性は保たれていた。また、スクロース水浸処理区ではデンプン粒の過剰蓄積により、葉緑体が形態異常を伴って巨大化することが明らかとなった。これらの細胞学的特徴は、孔辺細胞の重要な機能である気孔開閉に必要であると指摘されている。そこで気孔のクラスター化が気孔開閉能へ及ぼす影響を検証するため、フシコクシンによる気孔開口誘導を行った。400細胞対の測定結果から、スクロース水浸処理区の気孔は、糖を添加しないコントロール水浸処理区の気孔と比較して気孔開度が低下していたものの、スクロース水浸処理区においてもフシコクシン応答性が確認された。また、スクロース水浸処理区の気孔を、クラスター化した気孔とone-cell spacing ruleを保った気孔に分類して気孔開度を比較したところ、開口度の差は検出されなかった。これらの結果から、スクロース水浸処理により形成された気孔クラスターにおいても、個々の孔辺細胞は細胞学的特徴およびフシコクシン応答性を保持していることが明らかとなった。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Protoplasma
巻: 印刷中 ページ: 印刷中
10.1007/s00709-016-0955-1
PLOS Computational Biology
巻: 12 ページ: e1004833
10.1371/journal.pcbi.1004833
