植物とランソウとの共生の発達機構の比較生理学的研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04264217
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 上田 英二 大阪府立大学, 附属研究所, 助手 (20160161)
• Keywords: アカウキクサ / 共生機構 / 共生ランソウ / glutamine synthetase

Research Abstract

アカウキクサ-ランソウ共生系における、glutamine synthetaseの発現と制御の様式、特に、アカウキクサ中の共生ランソウの存在部位とglutamine synthetaseの発現の関係について調べるため、以下の実験を行った。
(1),共生ランソウをアカウキクサ先端部に存在するものと、成熟部に存在するものに分離する方法を開発し、それぞれのglutamine synthetaseの活性を測定した。アカウキクサ成熟部に存在するランソウは、先端部に存在するランソウに比較し、glutamine synthetaseの活性は低く抑えられていた。更に、これを蛋白量レベルで比較するため、共生ランソウのglutamine synthetaseの単離精製を行った。また抗体の作成を行った。現在、ELISAによってgllutamine syntetaseの蛋白量の測定を行っている。
(2),宿主植物に関しても同様にglutamine synthetaseの活性を測定したところ、共生ランソウに比較して高い値を示した。また、共生ランソウが固定放出したアンモニアの取り込みに関与していると考えられているhair cellの単離方法を開発し、そのglutamine synthetaseの活性を測定したところhair cellは他の部位に比較し比常に高い活性を示した。
このことから、アカウキクサではその成熟部に於て、共生ランソウは植物のglutamine synthetaseの活性は抑えないが、ランソウのglutamine synthetaseの活性は抑えないが、ランソウのglutamine synthetaseの活性を抑えるような未知の物質が存在している可能性が示唆された。
また他の植物-ランソウ共生系におけるglutamine synthetase発現の様式と比較検討を行い共生の発達過程に関する知見を得ようと試みたが、現段階では、他の植物-ランソウ共生系での場合を含めて比較するデータが乏しく不可能であった。更に研究が必要であると思われる。

Research Products

• [Publications] Uheda,E.and Kitoh,S.: "High concentration of ammonium ions at low pH decrease the number of cyanobionts from apical portions of Azolla." Plant & cell Physiol. 33. 205-208 (192)
• [Publications] Uheda,E.and Kitoh,S.: "The occurence and morphological features of the envelope of the algal packets of Azolla." Bulot Uniu.Osaka Prefecture. B44. 107-113 (1992)
• [Publications] Kitoh,S.Shiomi,N.and Uheda,E.: "Free amino acids and ammonia in the Azolla-Amabaena assoceation grown with N_2,NH^+_4,and NO^-_3." Soil Sci.Plant Nutr.38. 289-296 (1992)
• [Publications] 上田 英二: "アカウキクサにおける植物とランソウの共生。" 組織培養. 18. 328-331 (1992)