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植物科学

植物科学すなわち植物学は、植物の構造、繁殖、成長、代謝、病気を研究する学問で、医学、食糧生産、環境科学、各種の素材(木材、カポックなどの繊維、紙、麻、バイオ燃料)供給など、幅広い分野と関連しています。

植物科学では、標本全体の顕微鏡観察に使用する実体顕微鏡から、固定された染色植物切片の明視野観察、さらに生細胞イメージングに用いる最先端の共焦点観察まで、幅広い光学イメージング技術が用いられています。

GFPを共焦点観察やタイムラプスイメージングと組み合わせることにより、主要な細胞成分の同定や、生細胞中で長時間にわたって同定、観察ができます。この手法を用いることで、内的刺激(植物ホルモンなど)や外的刺激(光、温度、化学物質など)に反応する特定の植物構造の成長の研究、師部輸送や木部輸送のモニタリング、FRET、FRAP、FLIPなどの手法を使ったタンパク質の機能や膜質動態の研究、植物ウイルスの同定、遺伝子改変の影響や組織特異的遺伝子発現のモニタリングなどが可能です。スペクトル共焦点イメージングは、蛍光プローブから発する蛍光と植物自体の自家蛍光を容易に区別できるため、特に植物細胞イメージングに効果的です。

無染色または淡染された生体標本の表面構造の解明には、暗視野観察、位相差観察、DIC観察などが有効です。偏光顕微鏡観察は結晶構造や植物の高次構造の観察に最適です。

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