隙間 通過す 植物細胞
～ 流体 観察～
古 大学大学院理学研究科 研究科長 杉山 直 東山 哲也 しや や 教授 古 大学 ン 生命分子研究所教授 佐藤 良勝 さ う し
特任講師 古 大学 ン 生命分子研究所 柳澤 直樹 や
さわ 研究員 古 大学大学院理学研究科 研究 微細 技術
注
作製し 流体
注
用い 植物細胞 自身
小さい空間内 伸長し続 明 し し
野外 ン 割 目や石垣 隙間 細 狭い空間 植物 育 様子
観察 す し し 植物 細胞 ベ い狭い空間 通過 ？
いう疑問 対し 容易 確 方法 あ せ し 研究
最小 隙間 持 流体 作製し 端成長
注
す
知 い 種類 植物細胞 花粉管細胞
注
毛 細胞
注
原糸体細胞
注
内 養し 隙間 対し
細胞 う 応す 観察し し 結果 全 細胞
自身 幅 狭い 隙間 抜 後 端成長 し続
分 し ン
注
花粉管細胞 栄養 精細胞 隙間 す 抜 瞬間 鮮明 撮影す 成 し し 本研究
開発し 流体 用い 狭 小さい空間 植物細胞 端成長
観察 う す 実験 植物細胞 端
成長 関す 研究 進展し 新 知見 得 期待さ す 本研究成果 英 国 ン ン学術 Scientific Reports 5月3日午前10時 英国時間 日本時間午 後6時 公開さ し
ポイント
端成長 す 植物細胞 狭 小さい空間 進入し 応 調 観察 す
微細 技術 最小 隙間 持 流体 作
製し 種類 端成長 す 植物細胞 花粉管細胞 毛細胞 原糸体細胞 試験し
結果 全 細胞 狭小 隙間 す 抜 明
開発し 流体 用い 端成長 す 植物細胞 対し 狭小空
間 伸長能力 試験 う 研究背景と内容
動物 細胞 い 植物 細胞 硬い細胞壁 覆わ い す 膨
注
強さ 細胞
大 さ 変化し す 一部 植物細胞 部分的 柔 い細胞壁 あ う 細胞
膨 伸長す す 代表的 例 し 花粉 伸長す 花粉管細胞 挙
す 花粉管細胞 雌し 中 端成長し 進 内部 あ 精細胞 組織 胚珠
注
内 役割 持 細胞 す 雌し 中 い 物理的 害 存 し 胚珠 到 す 何度 狭い空間 抜 能力 必要 考え す し し 花粉管
端部分 柔軟性 良 知 い し 果 し 狭い空間 通 抜
状況 細胞 う 起 う 疑問 対す 報告
今 あ せ し
本研究 最小 隙間 Ｍ チ ン
注
作製し 図 細胞 隙間 向 う う 流路 作製し 流体 開発し し
内 学 Torenia fournieri 花粉管 養し 狭小 隙間 対す
応 観察し し 結果 幅 程度 花粉管
隙間 合わせ 細胞 端部分 変形させ 徐々 す 抜 分 し 図
右 蛍 タン 質 標識し 花粉管 栄養 精細胞 形 変え 狭小
隙間 す 抜 瞬間 ン 捉え し
図 Ｍ ( チ ン) 作製し 隙間 走査型電
子顕微鏡像 隙間 す 抜 花粉管 学顕微鏡像 右
花粉管
隙間
端成長 す 植物細胞 他 例 し 毛 あ す 研究 植物 あ
毛 花粉管 様 試験 流体 作製し 狭小 隙間
う 応す 観察し し 結果 幅 程度 毛 端部
位 細胞 図 赤色 示さ い 箇所 隙間 す 抜
分 し
学 Physcomitrella patens 原糸体細胞 様 試験 行 結果
幅 ～ 程度 端部位 隙間 合わせ 細胞
形 変え 通過す 様子 観察 し 図 細胞 隙間 細胞 や葉緑体 通 過し 後 細胞分裂 可能 分 し
図 狭小 隙間 す 抜 毛
伸長方向
隙間
図 狭小 隙間 す 抜 原糸体細胞
伸長方向 隙間
今後 展望
端成長 す 植物細胞 自身 小さい空間内 細胞 形 変え
伸長し続 能力 あ 明 し し 細胞 様 能力 備え い
確 し 今回開発し 流体 用い 様々 変異体 対し
狭小空間内 細胞 伸長能力 試験 植物細胞 端成長 理解す 新 知見 得 可能性 あ 期待さ す
用語説明
注 微細 技術
立体構造 作 技術 指す や電子線 感 性 物質 露 し 構造物 作製す
注 流体
深さ 万分 分 溝 流
路 ワ 施さ 板
注 端成長
部分的 柔 い細胞壁 あ 植物細胞 い 自身 膨 局所的 伸長す 現象 注 花粉管細胞
被子植物 受精 必要 精細胞 含 雌し 中 端成長す 細胞 最終的 胚 珠内 到 し 卵細胞 胚乳細胞 受精す 種子 形成さ
注 毛細胞
表面 形成さ 細長い細胞 土壌 水や栄養分 吸 す 役割 担う 注 原糸体細胞
胞子 発芽後 形成さ 細胞体
注 ン
学顕微鏡 生 細胞 生体活動 直接見 ン 手法 注 膨
浸透 細胞内 水 入 細胞 覆う細胞膜 広 う す 力 注 胚珠
雌し 奥深 位置す 種子 元 組織
注 Ｍ チ ン
透明 ン 流体 作製す 盤 し 最 使わ 材料
掲載雑 論文 著者 掲載雑 Scientific Reports
論文 Capability of tip-growing plant cells to penetrate into extremely narrow gaps 狭小 隙間 す 抜 端成長 す 植物細胞 能力
著者 Naoki Yanagisawa, Nagisa Sugimoto, Hideyuki Arata, Tetsuya Higashiyama and Yoshikatsu Sato
柳澤 直樹 杉本 渚 新田 英之 東山 哲也 佐藤 良勝 論文公開日 2017年5月3日午前10時 英国時間 日本時間午後6時
DOI:10.1038/s41598-017-01610-w
研究費
本成果 以 事業 研究課題 得 し
科学技術振興機構 Ｊ 戦略的創造研究推進事業 総括実施型研究 Ａ
研究 ェ 東山 ホ ェ
研究総括 東山 哲也 古 大学大学院理学研究科 古 大学 ン 生命分子研究所 教授
研究期間 2010年10月～2016年3月
本成果 一部 以 事業 支援 受 行わ し
文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究植物新種誕生 原理 JP16H06465, JP16H06464 日本学術振興会科学研究補助金挑戦的萌芽研究 No. 26600061, 25650075, 15K14542
