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代表研究者

辰巳 仁史
Hitoshi TATSUMI

金沢工業大学 応用バイオ学科
教授
専門 : 細胞生物物理学

共同研究者
曽我部正博 名古屋大学大学院 医学系研究科 メカノバイオロジー・ラボ 特任教授
飯田秀利 東京学芸大学教育学部 自然科学系 広域自然科学講座生命科学分野 教授
古市卓也 名古屋経済大学 人間生活科学部 管理栄養学科 准教授
中野正貴 東京学芸大学教育学部 自然科学系 広域自然科学講座生命科学分野 研究員
豊田正嗣 Department of Botany, University of Wisconsin-Madison 研究員
白川 正輝 宇宙航空研究開発機構 きぼう利用センター 主幹開発員
矢野 幸子 宇宙航空研究開発機構 きぼう利用センター 主任開発員

TOPICS:

【宇宙実験サクッと解説:植物はどうやって重力を感じるの?編】
宇宙実験調査団のピカルが物知りハカセに突撃取材しました。植物の重力受容機構について徹底的に解剖します。

【宇宙実験リポート】
「きぼう」日本実験棟での実験の実施状況をお伝えします。(準備中)

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実験の背景と目的
植物が重力方向に根を伸ばす反応(重力屈性)は良く知られていますが、その重力感知の分子機構については未だ不明の点が多くあります。本研究では、シロイヌナズナを重力のない宇宙で生育させ、宇宙における重力応答を調べます。また、一部の植物標本を持ち帰り解析することで、その仕組みに迫ります。

実験内容
遺伝子型の異なる4種類のシロイヌナズナの種子を宇宙で発芽させ、10日間育てます。宇宙で育てた植物体でも、地上と同様に重力を感じて応答するかどうかを確認します。「きぼう」船内の遠心機で植物を回転させると、遠心力が植物に掛かります。この遠心力と重力はほぼ同じように植物に作用します。このようにして”重力刺激“を与えて、植物の重力応答を調べます。重力刺激を与えると植物細胞内部カルシウムイオン濃度の上昇が起きます。カルシウムイオン濃度の上昇に従って植物から光が放出されるように植物に工夫がしてあります。宇宙では植物に重力刺激を与えて植物から出てくる光の強さを測定します。また、宇宙で生育した植物を地上に持ち帰り、イオンチャネルの細胞膜での分布や遺伝子発現量の変化を調べます。

ココがポイント!
植物の重力応答のメカニズムを調べることで、宇宙環境に適応する植物の開発や、転倒しても転倒から立ち直るのが早い植物の開発につながると期待されます。植物で解明された重力受容の分子機構やその動作原理が広く生命界で共通であるならば、重力依存的なさまざまな生命現象の解明にもつながります。


2014年10月1日から10月13日にかけて、1回目の実験を実施しました。


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