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CsPINsとは、キュウリにおいて植物ホルモン「オーキシン」の細胞外への排出を担い、その局在によって組織におけるオーキシンの動きや分布を制御すると考えられるタンパク質群のことです。 本実験では、CsPIN1とCsPIN5に注目します。 CsPIN1は、キュウリの芽生えに形成されるペグという突起の形成制御に関わると考えられています。 CsPIN5は、Hydro Tropi実験で注目した水分屈性に関わると考えられています。


『キュウリの芽生えの重力形態形成(CsPIN1)』編

実験期間はおよそ1〜3日です。



まず、乾燥したキュウリの種を、スポンジ状の支持体に差し込んだ状態で容器に入れ、他の実験装置とともにスペースシャトルのディスカバリー号(STS-133ミッション)で打ち上げます(図1)。



国際宇宙ステーションの「きぼう」実験棟でこの支持体に水を注ぐことで実験が始まります。 それを細胞培養装置(CBEF)に取り付け、最初は微小重力下で発芽させます。



給水して24時間後に、半分を1G人工重力下に移し、半分を微小重力区で生育させます。



食塩水を含ませた濾紙を貼ってから4時間後と23時間後に根のサンプルをとって、その状態を保つように処理をして冷蔵保存します。 また、実験中、画像の撮影も行います。



その2時間後(ペグができつつある段階)と48時間後(ペグが完成する段階)に芽生えを化学固定し、冷蔵保存し、地上に持ち帰ります。 そして、地上でPINタンパク質の局在を解析します。 また、実験中、芽生えの写真撮影も行います。

図1 実験容器
水分支持体に乾燥種子を差し込んだ状態で打ち上げる。



『キュウリの芽生えの根の水分屈性(CsPIN5)』編

実験期間は約2日間です。



まず、乾燥したキュウリの種を、スポンジ状の支持体にさした状態で、容器に入れて打ち上げます。



宇宙でこの支持体に水を注ぐことで実験が始まります。 最初は根の伸びる方向をそろえるために、回転するローター上の重力がある環境で成長させます。



18時間後に、容器中の種と反対側に貼り付けてある濾紙に飽和食塩水を注入します。 すると、食塩水は周りの水分をどんどん吸い込んでいきます。 この吸湿性によって、水を含んだ支持体と食塩水の間に水分勾配ができます。 そして、根は、水分勾配を感じて水の多い方向に伸びると期待されます。



食塩水を注入してから4時間後と23時間後に根のサンプルをとって、その状態を保つように処理をして冷蔵保存します。 また、実験中、根の写真撮影も行います。

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