植物ストレス抵抗性強化剤の探索と抵抗性誘導機構の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09680544
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 沈 利星 筑波大学, 応用生物化学系, 講師 (30272157)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 臼井 健二 筑波大学, 応用生物化学系, 教授 (80087585) ; 小林 勝一郎 筑波大学, 応用生物化学系, 助教授 (40087606)
• Keywords: 植物ストレス / 抵抗性の強化 / 植物の耐塩性 / Inabenfide / 塩の取り込みと移行 / 葉緑素蛍光 / イネ科植物 / 活性酸素

Research Abstract

本研究では、植物ストレスを強化させる薬剤の探索とともに植物のストレスの被害機序と抵抗性機構を明らかにし、その結果から植物ストレスが調節できるような化学物質を実験系に取り入れて評価しようとしている。今年度は耐塩性の強化剤の検索とイネ科植物における耐塩性機構塩害機序の究明に集中した。
1)植物の耐塩性強化剤の検索:植物のジベレリン生合成阻害剤であるuniconazoleとinabenfideの効果をイネ、ソルガムおよびトマトを用い検討したが、植物の耐塩性の強化にはinabenfideの方がより効果を示した。また、広葉植物であるトマトには塩害軽減効果は見られず、供試した両イネ科植物には効果を表わし、植物種間に特異的であった。植物体への塩の取り込みと地上部への移行はinabenfide処理と無処理の間に大きな差がみられず、また葉緑素蛍光で測った葉緑素の破壊にも影響しなかったことからこの薬剤によるイネ科植物の耐塩性の強化には他のメカニズムが関連していると予測され、さらに適合溶質や活性酸素の消去系などを詳しく調べている。
2)イネ科植物の耐塩性機構:数種のイネ科植物の耐塩性程度が塩の取り込みおよび地上部への移行と深く相関性を持っていることが分かり、塩の植物体の中の移行に関連するATPaseの活性を制御できる化学物質の導入を計っている。イネ科植物の中でもエノコログサは多量の塩を体の中に取り入れるのにも関わらず耐塩性を示し、その原因を追跡している。イネを用いた実験において塩害は活性酸素による膜の破壊からも起こることを証明した。塩処理により活性酸素消去系の酵素SODは感受性品種において大きく誘導された反面、カタラーゼは感受性でより顕著に阻害され、イネの耐塩性を強化するためにはカタラーゼをうまく制御する必要があり、色々な化学物質を検討している。
これらの結果の一部はまとめて熱帯農業学会誌と雑草学会誌などに発表する予定である。