2013 Fiscal Year Research-status Report
樹木木部組織での表層微小管のライブセルイメージング
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25850124
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
高田 直樹 独立行政法人森林総合研究所, 森林バイオ研究センター, 任期付研究員 (90605544)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 組織構造 / 二次壁 / 表層微小管 / ライブセルイメージング |
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| Research Abstract |
本研究は、木部細胞の二次壁堆積過程においてセルロースミクロフィブリルおよび表層微小管の配向を制御する細胞内分子機構の解明を最終目標としている。本年度は、（１）木部細胞での表層微小管の可視化の試み、（２）二次壁特異的プロモーターを用いた改変型形質転換体の作出、（３）表層微小管の配向を制御する新規因子の探索を行った。
（１）では、ポプラ形質転換体（CaMV35S::GFP-AtTUA6, CaMV35S::GFP-AtTUB6）の幹を用い、木部細胞でのGFP蛍光の観察を試みた。その結果、木部放射柔細胞では束状の微小管を可視化することができたが、木繊維ではGFP蛍光は観察されなかった。また、封入試薬の検討も行ったが、いずれもGFP蛍光は観察できなかった。これらの原因として、構成発現プロモーター・CaMV35Sの活性が木繊維において弱いことが考えられる。そこで、（２）において、木繊維で高活性が見られる二次壁特異的プロモーター（PttCesA8B promoter）を利用し、新たなポプラ形質転換体（PttCesA8Bpro::GFP-AtTUA6, PttCesA8Bpro::GFP-AtTUB6）を作出した。これまでに、各導入遺伝子が高発現する５ラインを観察用個体として選定した。
木繊維での表層微小管の観察方法の開発とともに、微小管配向を制御する新規因子の探索を開始した。木部組織で発現する34個の転写因子（TF）に着目し、コンストラクト（CaMV35S::TF-TagRFP）を構築した。これらのコンストラクトをポプラ形質転換体（CaMV35S::GFP-AtTUA6）に導入し、二重形質転換体を作出した。今後、形質転換体の個体再生とライン選定を行った後に、各形質転換体での表層微小管の観察を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
木繊維での表層微小管のライブセルイメージング技術の開発は、当初の計画より遅れている。その原因として、構成発現プロモーターに連結したGFP-AtTUA6およびGFP-AtTUB6が木繊維において十分に発現していないことがあげられる。この問題を解決するために、木部組織において強発現することが明らかになっているセルロース合成酵素CesA8BのプロモーターにGFP-AtTUA6およびGFP-AtTUB6を連結したコンストラクトを作成し、新たなポプラ形質転換体（PttCesA8Bpro::GFP-AtTUA6, PttCesA8Bpro::GFP-AtTUB6）を作出した。
本年度から表層微小管の配向を制御する新規因子の探索を開始した。着目したすべての転写因子において形質転換体の作出に成功している。
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| Strategy for Future Research Activity |
改変型ポプラ形質転換体（PttCesA8Bpro::GFP-AtTUA6, PttCesA8Bpro::GFP-AtTUB6）を用い、木繊維での表層微小管の観察方法を開発する。また、二重形質転換体（CaMV35S::GFP-AtTUA6 x CaMV35S::TF-TagRFP）において表層微小管の観察を行い、微小管配向を制御する因子の探索を行う。
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