成25 10月3日
マイ ア イ 種子成長 安定的長時間観察 実現
－マイ 加工技術 入 植物胚発生研究 加速さ －
Ｊ 課題解決型 礎研究 一環 し Ｊ 戦略的創造研究推進事業Ｅ Ａ Ｏ型 研究 東山 イ ホ 研究総括：東山 哲也 教授 古屋大学大学院
理学研究科 工学 ：新田 英之 特任講師 朴 鍾淏
ョンホ 研究員 栗原 大輔 特任助教 技術 共 植物 胚発生
※
胚乳
※
発生 研究 必須 あ 種子 長期間 養 観察 安定的 容易 行え マイ ア イ 開発し した
被子植物 将来植物体 胚 栄養 蓄え 胚乳 種子 作 す 胚発 生や胚乳発生 機構解明 た 安定した種子 長時間 イ イメ ン 必要不可 欠 あ そ 成長 阻害す こ く長時間 安定的 養 実現す 技術 開発 望
い した こ 課題 解決す た ＭＥＭ マイ マ ン 技術
※
用 い 種子 配置 固定す た 微 檻 ア イ状 た マイ ア イ 開発し した 製作したマイ イ 用い 種子 固定 養 観察 行い 種 子 成長 阻害す こ く長時間 養し 安定的 固定 観察 こ 確認し した こ マイ ア イ 用い こ 成長す 種子 内部 生 た 詳 細 解析す こ 可能 植物 受精卵 幼植物 作 仕組 解明や 種子 成長向上や食料増産技術 期待さ す た マイ 加工技術 植物科学 分野へ 展開 加速す 期待さ す
※ 胚発生：被子植物 い 受精卵 幼植物 成体 作 過程 胚発生研究 植 物科学分野 最 端的 研究 進 い 分野 あ
※ 胚乳：発芽 際し 胚 成長 必要 養分 供給す 種子 構成す 組織 1 例：白米 イ 種子 胚乳部分 あ
※ ＭＥＭ マイ マ ン 技術：半 体集積回路加工技術 応用し 機械要素部品
センサ ア ュ 電子回路 一 板 主 コンやガ 上 集積化した
イ MEMS (Micro-Electro-Mechanical-Systems) 呼ぶ そ 微細加工 製作技術
種子成長 安定的長時間観察 実現 加 技術 入 植物胚発生研究 加速さ
概要
課題解決型 礎研究 一環 戦略的創造研究推逭事業 Ａ 型研究 東山 ホ 研究総括 東山 哲也 教授 古屋大学大学院 理学研 究 科 学 新田 英 之 特任講 師 朴 鍾淏 ョ ン ホ 研究員 栗原 大輔 特任助教 技術
共 植物 胚発生
※
胚乳
※
発生 研究 必須 あ 種子 長期間 養 観察 安
定的 容易 行え 開発
被子植物 将来植物体 胚 栄養 蓄え 胚乳 種子 作 胚発 生や胚乳発生 機構解明 安定 種子 長時間 メ ン 必要 可 欠 あ 成長 阻害 く長時間 安定的 養 実現 技術 開発 望
い 課題 解決 ン 技術
※
用い 種子
配置 固定 微 檻 状 開発
製作 用い 種子 固定 養 観察 行い 種子 成長 阻害 く長時間 養 安定的 固定 観察 確認
用い 成長 種子 内部 生 詳細 解析 可能 植物 受精卵 幼植物 作 仕組 解明や 種子 成長向
上や食料増産技術 期待さ 加 技術 植物科学分
展開 加速 期待さ
ン
ン 技術 用い 種子 配置 固定 微 檻
状 開発
用い 種子 固定 養 観察 行い 種子 成長 阻害 く長時間 養 安定的 固定 観察 確認
植物 受精卵 幼植物 作 仕組 解明や 種子 成長向上や食料増産技術 波及効果 加 技術 植物科学分 展開 期待さ
背景
植物 胚発生 一連 過程 受精卵 いう単細胞 高等生物 複雑 構造 機能 構築 本的 要 あ 胚発生研究 植物科学分 最 端的
研究 逭 い 分 あ 胚発生 機構解明 安定 種子 長 時間 養技術 メ ン 必要 可欠 あ 成長 阻害 く長時間 安定 養技術 開発 課題 い 多数 種子 時 条件 養
観察 必要 可欠 あ 手法 簡便 ン あ 望 い 朴研究員 微 ＡＧ , 檻 型 構造物 化
種子 檻 中 長時間固定 いう 考案
研究 内容
養さ 種子 寸法 参考 設計 行い
後 素材 種子 物理的 影響 え い う 柔軟性 持 あ メ サン( ) 材料 選び 微細加 施 コン 板 鋳型
ソ ソ 加 技術 一種 複数 Ａ Ａ
Ｙ, 配列 状 配置 作製
具体的 紫外線 反応 架橋 さ 特性 持 感 性 コン 板上 加
鋳型 作製 後 メ サン 鋳型
注入 硬化さ 後 板 剥離 作製
設計 全長 種子 成長後 長さ 想定 650 ン 設計 幅 ,
, , ン , ン 分 1 メ 四 異 幅 持
作製 種子 格納 最適 規格 割 出 検証実験 行い 結果 種子 中 1 個 配置さ 複数 く 時 入 い う 種子 数 幅 関 定 的 分析 行い 結果 長期間 わ
種子 養 適 幅 ン ン 選択 図 後
用い 種子 固定 1 逬間 養 行い 種子 成長 記録
図 結果 種子 位置 向 維持 成長 いく過程 観察 実現 生体適合性 高く 柔軟性 持 材料 選 種子
成長 物理的負荷 阻害 い 確認 用い 種子
固定 観察対象 種子 見失う く 長時間 わ 多点観察 容易 実験 要時間 大幅 短縮
成果 意義
今回開発 有用 農作物 以外 種 種子
養実験 成長観察 胚発生や胚乳発生 メ ン さ 種子以外 植物組 織 養実験 長時間観察 応用 実験 要時間 大幅 短縮さ
東山 ホ 加 技術 植物科学 展開 推
逭 関連分 研究 加速さ く 種子 成長向上や食料増産技術 食 糧問題や 問題 要 農作物 含 植物 関わ 様々 育種 養技 術開発 貢献 期待
用語説明
※ 胚発生
被子植物 い 受精卵 幼植物 成体 作 過程 胚発生研究 植物科学分
最 端的 研究 逭 い 分 あ
※ 胚乳
発芽 際 胚 成長 必要 養分 供給 種子 構成 組織 1 例 白米
種子 胚乳部分 あ
※ MEMS ン 技術
半 体集積回路加 技術 応用 機械要素部品 ンサ ュ 電子回路
一 板 主 コ ン や 上 集 積 化 MEMS
(Micro-Electro-Mechanical-Systems) 呼ぶ 微細加 製作技術
論文
Fabrication of microcage arrays to fix plant ovules for long-term live imaging and observation , Sensors & Actuators B: Chemical
DOI: 10.1016/j.snb.2013.09.060
＜参考図＞
図1 開発 構造
図 作製 幅 ン 全体図 拡大
図 右 示 い 全体 一辺 約1 ン メ 正方形 形 い
中 個 幅 ン 個 配列さ
い 子 採 種子 撒い 養 ッ ュ 入
養 準備 整い
一回 多数 種子 格納 可能 あ 多数 種子 長時間
多点観察 い 特定
培養１日目 培養５日目
250 µm 250 µm
図2 内 養さ 成長 種子 様子
図 2 固定 種子 逬間 養 間 成長 いく種子 周期 的 観察 あ 日目 種子 比 日目 種子 大 さ 変化
確認 周 柔軟性 持 柱 あ 成長 いく過程
柱 外側 押 出 い 観察さ 種子 養さ 際 大
く 場合 特 側面 配置さ やわ い 物理的 圧迫
種子 成長 妨 く 養 可能 示 い
