University of the Ryukyus · Faculty of Science

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• Amyloplast imaging system in Arabidopsis ovule integument2025 · Fujiwara, MT; Itoh, RD
• The tgd5 Mutation Affects Plastid Structure and Causes Giant Lipid Droplet Formation in Trichomes of Arabidopsis2024 · Matsuoka K.
• Principles of amyloplast replication in the ovule integuments of Arabidopsis thaliana2024 · Fujiwara, MT; Yoshioka, Y; Kazama, Y; Hirano, T; Niwa, Y; Moriyama, T; Sato, N; Abe, T; Yoshida, S; Itoh, RD
• Spatiotemporal Characteristics Determining the Multifaceted Nature of Reactive Oxygen, Nitrogen, and Sulfur Species in Relation to Proton Homeostasis2024 · Yamasaki, H; Itoh, RD; Mizumoto, KB; Yoshida, YS; Otaki, JM; Cohen, MF

• 色素体のストロミュール形成における小胞体とオートファジーの役割の解明2023 · 基盤研究(C)
• シロイヌナズナの花粉および気孔発生時の色素体増殖・分配ダイナミクス2019 · 本研究では、シロイヌナズナの花粉栄養細胞と気孔孔辺細胞の発生時に着目して、色素体の数と細胞内局在を顕微鏡観察により調査し、色素体が細胞分裂時にどのような増殖・分配制御を受けるかを理解することを目的とする。 本年度は、昨年度実施出来なかった花粉母細胞中の原色素体の観察を行った。近年の研究により、非光合成色素体の増殖には葉緑体分裂位置制御因子PARC6が関与するという示唆が得られている。そこでparc6変異体の花粉母細胞中の原色素体をストロマ局在性GFPで標識した系統を用い、減数分裂開始前の状況を調べた。その結果、parc6の原色素体は細胞核の隣接部位にブドウ様の凝集構造を形成することを見出した。これまで葉緑体分裂阻害変異体の葉の敷石細胞とトライコーム細胞で、葉緑体と白色体がそれぞれブドウ様構造を作ることが知られており、今回原色素体でも同様の現象が起こることが示された。 一方、昨年度に続いて孔辺細胞の葉緑体数とその分布状況を調査した。シロイヌナズナのエコタイプ、培養条件、葉位、葉面部位、気孔密度異常、葉緑体分裂異常、ストロマ局在性蛍光タンパク質発現の有無の計7項目の影響に関して約2,000細胞を調査した。これまでの結果と総合比較を行った結果、孔辺細胞の葉緑体数は植物の培養条件、気孔密度、ストロマの蛍光タンパク質蓄積に影響されない安定した分布を示すこと、葉柄向軸面では葉身背軸面と比べ一孔辺細胞あたりの葉緑体数が平均約1個多くなること、またLerでもColやWsと比較して一孔辺細胞あたりの葉緑体数が約1個分多くなる傾向が示された。 さらに、重イオン照射で得られた葉緑体形成異常変異体を用いて孔辺細胞内の色素体を調べたところ、その数と分布は野生型のものとほぼ同等であった。これより孔辺細胞内の葉緑体の分化と増殖・分配は独立の制御下にあることが示唆された。
• 非緑色プラスチド独自の形態維持機構：ストロミュール過剰形成変異体を用いた解析2018 · 高等植物におけるプラスチド（色素体）においては，「ストロミュール (stroma-filled tubule)」と呼ばれる細管状構造が、特に非光合成（非緑色）組織において高い頻度で形成される。申請者は，葉表皮のペーブメント細胞においてストロミュールの形成と伸長が過剰に起こっているシロイヌナズナの突然変異体（stromule biogenesis altered [suba] 変異体と命名）を2種取得した (Itoh et al. 2018)。本研究は，suba変異体の研究を通して，非光合成細胞のプラスチドがどのようにしてその形態を維持しているかを解明することを目的としている。2020年度は，suba1変異体の各組織におけるプラスチド形態についての更なる解析を実施した。(1) suba1変異体のシュート（地上部）表皮組織で見られるプラスチドの形態異常、特に、ストロミュールの過剰形成が、発生のどの段階で生じるのかを探るため、表皮組織の原基となる細胞で強く活性化されるプロモーターとプラスチド移行型（トランジットペプチド融合）GFP遺伝子とを接続した発現コンストラクトをsuba1変異体に導入し、表皮発生初期段階におけるプラスチドの形態解析を開始した。(2) (1)で述べたコンストラクトを、シロイヌナズナの既知の複数の葉緑体分裂変異体にも併せて導入し、系統的な比較解析を試みた。suba1変異体についてはまだ十分なデータが得られていないが、一部の葉緑体分裂変異体においては、発生初期段階から明瞭なプラスチド形態異常が観察された。
• プラスチドの分化に伴うストロミュールの形成制御機構2014 · 基盤研究(C)

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