2006 Fiscal Year Annual Research Report
生細胞内可視化による植物プロトプラストのカロース繊維形成と細胞分裂制御機構の解明
Project/Area Number |
05J05433
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Research Institution | Kagawa University |
Principal Investigator |
福元 健志 香川大学, 農学部, 特別研究員(PD)
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Keywords | プロトプラスト / カロース繊維 / ペクチン / 不定胚形成細胞 / 非破壊観察 |
Research Abstract |
先行研究において、高濃度塩処理培養条件下でカラマツプロトプラストが繊維状構造を生産する事が発見された。当該研究員は、この繊維状構造がカロースから構成されていることを酵素学的手法により証明すると共に、共焦点レーザー顕微鏡および原子間力顕微鏡の観察手法にマイクロマニピュレーション技術を組み合わせる事により、微量微小サンプルの観察手法を確立し、世界に類を見ないカロース繊維の下部構造について明らかにした。また、プロトプラスト化の材料として用いるカラマツECsの培養維持培地に添加するグルタミン量を増加させることにより、細胞塊が小型化した細胞株を樹立した。本細胞培養株を使用することにより、プロトプラスト単離に要する時間、および単離時に必要な酵素濃度を、それぞれ1/6、1/5に減少した。さらに、得られたプロトプラストの培養条件(最適塩類、糖類条件、培地pH)を検討し、従来法に比べ繊維生産効率を3倍に向上させた。一方、カラマツECs(Embryogenic cells)の細胞壁には高度にメチルエステル化されたペクチン質が多量に存在することが示唆されたことから、さらに透過型電子顕微鏡による組織化学的解析を行い、カラマツECsの細胞壁の特徴を明らかにした。当初予定していたカラマツ遺伝子導入法については、未だ困難な点も多いものの、形質転換体作出における問題点が明らかになってきた。現在、ECsを介した形質転換系が確立されているカンキツ、イネをモデル系として新たに整備して、比較実験を行い、更なる改良を加えている。各種細胞内小器官を可視化するベクター系としては、すでに細胞壁局在化タンパク質-GFP、ミトコンドリア局在シグナル-GFP、クロロプラスト局在タンパク質-GFPを発現する植物形質転換ベクターを構築し、他の細胞内小器官の可視化ベクター構築についても現在進行中である。
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