抖阴旅行射

【本学研究者情报】

〇大学院生命科学研究科　教授　植田美那子

【発表のポイント】

• シロイヌナズナの受精卵先端が半球状态を维持しながら成长する现象を力学モデルで再现しました．
• 受精卵半球を维持するためには细胞壁进展性がコサイン型分布であることや法线方向に変位する必要があることがわかりました．
• 顕微镜で得られる细胞形状から力学モデルおよび成长様式を特徴づけることが可能になり，育种学や品种改良技术への応用が期待されます．

【概要】

春の七草の一种であるナズナ(ペンペン草の仲间)は茎や根などの体轴(上下轴)をもっており，私たち人间の背骨のように地上の体を支えたり姿势を整えたりする力学的に重要な役割をもっています．しかしながら，このような植物の体轴が受精后の一细胞である受精卵からどのように形成されるのかは，これまで详しくわかっていませんでした．先行研究では，受精卵が一方向に异方的に伸长しドーム型の顶端细胞と细长い基部细胞に分裂することが体轴形成にとって极めて重要であることが明らかにされていましたが，この受精卵の异方成长がどのような仕组みで达成されているかは未解明でした．

本研究では，东北大学の植田美那子教授らと秋田県立大学の康子辰博士研究员および津川暁助教らが强力なタッグを组むことで，顕微镜画像で得られた受精卵细胞形状と伸长速度データを定量的に分析し，受精卵先端が半球状态を维持しながら伸长することを発见しました．さらに，粘弾塑性⁽¹⁾を考虑した细胞力学モデルを构筑することで，この先端半球の维持には细胞壁が特有の変形分布をとることや，表面の法线方向に伸长することが必要であることがわかりました．

これらの知见により，植物科学で得られる细胞画像データから细胞の変形メカニズムや表面力学などの力学情报を再分析することが可能になるため，植物生理学や遗伝学を力学的に捉え直すことを可能にするばかりでなく，育种学や品种改良などで受精后细胞の変形を理解し设计するような実学応用も期待されます．

（础）シロイヌナズナ受精卵のライブイメージングデータ．
（叠）细胞先端の楕円近似および曲线座标による定量化の概念図．
（颁）受精卵が横半径と縦半径がほぼ等しい半球状であることを确かめた定量结果．

【用语解説】

（1）粘弾塑性
材料が弾性(変形すると元に戻ろうとするバネの性质)，粘性(変形の速さに応じて抵抗力が働く性质)，塑性(不可逆的に変形し元に戻らない性质)を同时に合わせ持つ物质の性质を表す．

【论文情报】

タイトル：A Viscoelastic-plastic Deformation Model of Hemisphere-like Tip Growth in Arabidopsis Zygotes
著者：Zichen Kang, Tomonobu Nonoyama, Yukitaka Ishimoto, Hikari Matsumoto, Sakumi Nakagawa, Minako Ueda, Satoru Tsugawa
掲載誌：The Journal of Physical Chemistry C
顿翱滨：

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科
教授 植田美那子
TEL:022-795-6713
Email: minako.ueda.e7*tohoku.ac.jp

（报道に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科広報室
高桥さやか
TEL: 022-217-6193
Email: lifsci-pr*grp.tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）