特集 形態学と生理学の融合に向けて ―植物の「形」と「現象」の狭間を埋める研究の最前線―
X線マイクロCTを用いた種子発芽過程の研究
2016 年 28 巻 1 号 p. 3-7
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2016 年 28 巻 1 号 p. 3-7
種子は一般的に乾燥状態で，その中に休眠している幼植物（胚）が含まれており，適当な条件が揃うと発芽する．発芽過程における種子中の形態的変化の観察では，その周りを覆う種皮が支障となり，光学顕微鏡観察のための切片作製では固定・樹脂包埋等による試料の変形も問題となる．そこで著者らは，種子を非侵襲で観察するために放射光施設SPring-8においてX線マイクロコンピュータートモグラフィー（CT）を利用している．マメ科ミヤコグサの種子をBL20B2で撮影した結果，胚の輪郭や将来維管束になる前形成層等を捉えることができた．この前形成層周辺にはX線の透過しにくい構造が散在していたが，それはシュウ酸カルシウム結晶であり，種子形成過程中期に現れ，吸水後10日目の子葉中でも消失しないで残ることがわかった．発芽種子の子葉には乾燥種子で見られないX線の透過し易い部分が散在していた．これは細胞間隙であり，吸水後60分になると出現することが分かった．一方，より高分解能での観察が可能なBL20XUを使ってシロイヌナズナ種子を撮影した．その結果，幼根から胚軸にかけての領域を構成する細胞の形が把握でき，胚の表皮，皮層，内皮を構成する大部分の細胞輪郭が抽出できるようになった．これら著者らの結果をふまえ，本総説ではX線マイクロCTの有効利用法や問題点についても言及したい．
