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「きぼう」での実験

「きぼう」日本実験棟で、植物を用いた科学実験『重力による茎の形態変化における表層微小管と微小管結合タンパク質の役割(Aniso Tubule)』の最初の実験が行われました

最終更新日:2013年12月 5日

「きぼう」日本実験棟において、生命科学分野『重力による茎の形態変化における表層微小管と微小管結合タンパク質の役割(Aniso Tubule)』(代表提案者:曽我康一大阪市立大学 大学院理学研究科准教授)の実験が開始されました。


Aniso Tubule(アニソチューブル)実験では、植物細胞の伸びる方向を決める「表層微小管」という細胞内の構造物に注目し、植物が重力に耐える"カタチ"を作るしくみを探ります。この表層微小管にノーベル賞受賞で注目された緑色蛍光タンパク質(GFP)の目印をつけたシロイヌナズナの種子を宇宙で発芽させ、3日間栽培しました。宇宙で育てたシロイヌナズナの茎の細胞の形や表層微小管の様子を、「きぼう」船内にある蛍光顕微鏡を使って地上から観察しました。今後、同じような条件で、発芽、栽培、観察を、合計10回行い、表層微小管と植物の"カタチ"に関するデータを取得します。

この実験の結果、地球上の植物が重力に打ち勝って(抗重力)、上へ上へと伸びていける強い"カタチ"を作るしくみがわかれば、そのしくみを利用して植物のカタチや延びる方向などをコントロールすることができ、狭い場所や特殊な場所などでの植物の効率的な生産技術への活用のほか、将来の宇宙での作物栽培に役立てることができるかもしれません。

  • 打ち上げ:シロイヌナズナの種子を内部に収納した容器は、日本の宇宙ステーション補給機「こうのとり」4号機(HTV4)に搭載され、平成25年8月4日に種子島宇宙センターから打ち上げられ「きぼう」に届けられました。
  • 実験開始:11月18日に「きぼう」内で、若田光一飛行士がシロイヌナズナの種子が入った容器に給水し、冷蔵庫で保管(低温処理)を開始した日本時間17時19分をもって最初の実験が始まりました。
  • 栽培開始:給水から4日後に冷蔵庫から取出し、光処理を行い、11月23日午前3時24分、細胞培養装置に設置して21.5℃で栽培を開始しました。植物の発芽は、ばらばらにおこることが自然ですが、実験ではよいデータをとるためにできるだけ多くの種子を同時に発芽させ、成長のそろった植物体を観察をすることが大切です。そのために低温処理や光処理を行います。
  • 観察準備:シロイヌナズナは暗条件で順調に成長し、3日間の栽培後、若田飛行士によって11月26日午前3時37分に、シロイヌナズナの容器が顕微鏡ステージに設置されました。
  • 観察:蛍光顕微鏡での観察は地上の実験運用管制室からのコントロールにより行われ、シロイヌナズナ茎の蛍光観察が成功しました。今後も栽培と観察を全10回にわたり続けていく予定です。

「きぼう」の中に設置された蛍光顕微鏡(左上)と植物の培養と観察に用いる容器(中央)と若田飛行士(観察開始直前)

「きぼう」の中に設置された蛍光顕微鏡(左上)と植物の培養と観察に用いる容器(中央)と若田飛行士(観察開始直前)(出典:JAXA/NASA)

本テーマは「きぼう」船内実験室第二期利用に向けた追加候補テーマ募集(平成23年度)で選定されました。

「重力による茎の形態変化における表層微小管と微小管結合タンパク質の役割(Aniso Tubule)」のホームページはこちら
http://iss.jaxa.jp/kiboexp/theme/second/anisotubule/


植物の培養と観察に用いる容器(宇宙で撮影)

植物の培養と観察に用いる容器(宇宙で撮影)(出典:JAXA)

植物の培養と観察に用いる容器(地上で撮影)

植物の培養と観察に用いる容器(地上で撮影)(出典:JAXA)


※特に断りのない限り記載は日本時間です。

 
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