1997 Fiscal Year Annual Research Report

アルミニウムイオンの根での結合時、根伸長時に作動する耐性機構の解明

Research Project

Project/Area Number	08660070
Research Institution	Yamagata University
Principal Investigator	我妻忠雄山形大学, 農学部, 教授 (70007079)
Keywords	アルミニウム耐性 / FDA-PI / クエン酸放出 / 根端 / 原形質膜 / CEC / 透過性 / プロトプラスト
Research Abstract	根へのA1結合時のレスポンスとその後の伸長時のレスポンスを区別する事は、A1耐性機構の解析にとって重要である。以下に得られた結果を列挙する。高濃度A1処理時の根端A1含有率はA1耐性と負の相関があったが、根端や根端細胞壁のCECとは無関係であった。また、A1処理後においても根端細胞壁CEC値はほとんど変化せず、また、A1耐性とは無関係であった。さらに、弱い種ほど、根端K・PあるいはMgがA1処理によって著しく低下した。次に、イネ、トウモロコシ、エンドウ、コムギ、ソルゴ-の夫々数十品種から選抜した各強弱品種においても、これらの関係は同じであった。20μMA1、1時間処理(根端2mm)で、強いイネ、ではK、Clが高く、弱いオオムギでは逆に低くなった(EPMA分析)。培地へのK流出量もこれに対応していた。次に、1時間A1処理(100μM)した直後のFDA-PI染色では原形質膜(PM)透過性は正常であるが、その後A1非含有培地で数時間再伸長させると、弱い植物でPM破壊がより著しく、また、A1前処理後クエン酸短時間処理すると正常になった。根端から得たプロトプラストで再伸長の代わりに低張液を用いると、根と同じ結果が得られた。さらに、プロトプラストとそのゴ-ストとのA1含有率比は弱い植物程1に近かった。根から放出される有機酸、特にクエン酸の量や培地濃度の違いは、A1耐性種・品種間差に対応していなかった。以上の結果は、弱い植物ほど短時間で根端PMが多量A1で飽和され、透過性が増大し、Kの漏出やA1の侵入が起こり、根の伸長に伴ってこれらが激化すると整理される。根端細胞の原形質膜の脂質組成がA1耐性の主要点であろうと予想された。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] Tadao Wagatsuma: "Aluminum-tolerant protoplasts from roots can be collected with positively charged silica microbeads : a method based on differences in surface negativity" Plant and Cell Physiology. 36(8). 1493-1502 (1995)
[Publications] Satoru Ishikawa: "Comparative toxicity of Al^<3+>,Yb^<3+>,and La^<3+> to root-tip cells differing in tolerance to high Al^<3+> in terms of ionic potentials of dehydrated trivalent cations" Soil Science and Plant Nutrition. 42(3). 613-625 (1996)
[Publications] Satoru Ishikawa: "Plasma membrane permeability of root-tip cells following temporary exposure to Al ions in a rapid measure of Al tolerance among plant species" Plant and Cell Physiology. 39(印刷中). (1998)
[Publications] 我妻忠雄: "根から放出された低分子有機酸の挙動とアルミニウム耐性における意義-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(29)-" 日本土壌肥料学会講演要旨集. 43. 322- (1997)
[Publications] 石川覚: "Alストレスに対する根端細胞原形質膜の短時間応答-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(30)-" 日本土壌肥料学会講演要旨集. 43. 86- (1997)
[Publications] 我妻忠雄: "根端由来プロトプラストのAl吸収キネティクスとAl耐性品種間差の関連-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(31)-" 日本土壌肥料学会講演要旨集. 43. 86- (1997)
[Publications] 我妻忠雄: "植物栄養・肥料の辞典" 朝倉書店, (印刷中) (1998)
[Publications] Tadao Wagatsuma: "Plant nutrition-for sustainable food production and environment" Kluwer Academic Publishers, 467-468 (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

アルミニウムイオンの根での結合時、根伸長時に作動する耐性機構の解明

Principal Investigator

我妻 忠雄 山形大学, 農学部, 教授 (70007079)

Research Products

[Publications] Tadao Wagatsuma: "Aluminum-tolerant protoplasts from roots can be collected with positively charged silica microbeads : a method based on differences in surface negativity" Plant and Cell Physiology. 36(8). 1493-1502 (1995)

[Publications] Satoru Ishikawa: "Comparative toxicity of Al^<3+>,Yb^<3+>,and La^<3+> to root-tip cells differing in tolerance to high Al^<3+> in terms of ionic potentials of dehydrated trivalent cations" Soil Science and Plant Nutrition. 42(3). 613-625 (1996)

[Publications] Satoru Ishikawa: "Plasma membrane permeability of root-tip cells following temporary exposure to Al ions in a rapid measure of Al tolerance among plant species" Plant and Cell Physiology. 39(印刷中). (1998)

[Publications] 我妻忠雄: "根から放出された低分子有機酸の挙動とアルミニウム耐性における意義-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(29)-" 日本土壌肥料学会講演要旨集. 43. 322- (1997)

[Publications] 石川覚: "Alストレスに対する根端細胞原形質膜の短時間応答-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(30)-" 日本土壌肥料学会講演要旨集. 43. 86- (1997)

[Publications] 我妻忠雄: "根端由来プロトプラストのAl吸収キネティクスとAl耐性品種間差の関連-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(31)-" 日本土壌肥料学会講演要旨集. 43. 86- (1997)

[Publications] 我妻忠雄: "植物栄養・肥料の辞典" 朝倉書店, (印刷中) (1998)

[Publications] Tadao Wagatsuma: "Plant nutrition-for sustainable food production and environment" Kluwer Academic Publishers, 467-468 (1997)

我妻忠雄山形大学, 農学部, 教授 (70007079)