複合環境ストレス下における園芸資源植物の応答ならびに適応機構の解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11660028
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 稲垣 昇 神戸大学, 農学部, 教授 (30151575)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宇野 雄一 神戸大学, 農学部, 助手 (90304120) ; 金地 通生 神戸大学, 農学部, 助教授 (90211854)
• Keywords: レタス / ウラギク / 耐塩性 / 塩ストレス / 浸透ストレス / 紫外線 / UV-B / 光合成

Research Abstract

本年度は、塩生植物のウラギクを用いた耐塩性、およびレタスを用いた紫外線の影響に関する実験を中心に行った。
1.塩性植物の浸透ストレス耐性機構の解明を目的として,ウラギクの塩適応培養細胞の増殖,イオンおよびマニトール吸収,および水ポテンシャル,並びに培養細胞の生長に及ぼす水チャンネルタンパク質(アクアポリン)阻害剤の影響について調査を行った。その結果、ウラギクの培養細胞は,Na^+の吸収または各種の適合溶質の生成・蓄積によって細胞内の浸透ポテンシャルを低下させ,水の取り込みを可能にする一方で,内部の浸透圧ストレスによってsamip遺伝子の発現を誘導し,水チャンネルタンパク質分子を増加させることで細胞内に水を取り込み,膨圧を維持して細胞伸長を可能にしていることが示唆された。
2.昼光色蛍光灯(220μmol/m^2/sPPFD)による水耕栽培下での野菜の生理生態に及ぼす紫外線(UV-B)の影響を、レタス(岡山サラダ菜)を用いて調べ、水耕栽培下での紫外線の有効利用について検討した。その結果、280-320nmのUV-Bで最も葉の損傷が激しく、葉は縮れブロンズ化した。、一方、290-320nmおよび310-320nmのUV-B、および320-400nmのUV-Aでは対照区と同様にしっかりとした植物体あった。単位面積当たりの光合成速度は280-320nm処理区が、クロロフィル量当たりの光合成速度は290-320nm処理区が対照区を上回っていた。
UV-B処理を明期と暗期に分けて行った場合、UV-Bの暗期の高強度短時間処理で生育の抑制が最も著しく、明期の場合は、低強度長時間処理で生育抑制が強く、照射時間に比例して抑制される傾向が認められた。
紫外線処理下の葉の組織形態は、290-320nm、310-320nmのUV-BおよびUV-Aは対照区と大きな違いは認められなかったが、280-320nmのUV-B処理区は、表面の凹凸が激しく、強度が増加するにつれて細胞間隙が大きくなり、葉が厚くなり、柵状組織が不斉一となる傾向が見られた。