2000 Fiscal Year Annual Research Report
細胞伸長と細胞壁の伸展性に着目した耐乾性向上のための深根性獲得条件の解明
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12460008
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
阿部 淳 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (60221727)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森田 茂紀 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (00143404)
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| Keywords | 細胞伸長 / 耐乾性 / トウモロコシ / 根 / 水ストレス |
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| Research Abstract |
初年度の研究として,まず,異なる水分条件下での種子根の伸長と,それを決定する種子根細胞の分裂・伸長との関係を明らかにすることを目標とし,トウモロコシ幼植物を材料に,研究手法の確立とそれを用いての測定・解析を試みた.まず,材料の栽培方法について,従来一般に行われているような養液栽培の低浸透ポテンシャルによる擬似的な乾燥ストレスではなく,バーミキュライト培地での実際の乾燥ストレスを可能にした.こうした水分量による乾燥処理は,しばしば培地内での含水率のムラや垂直勾配を引き起こし不均一な系となるが,水分を加圧・加熱処理によりいったん蒸気にしてバーミキュライトに吸着させることで,均一な水ストレス系の確立に成功した.このようにして栽培したトウモロコシの種子根は,水分量の少ない乾燥培地ほど伸長量が小さかった.これらの種子根を先端から部位別に,分け,凍結ステージと手動スライサーの組合せを用いて簡易に凍結切片を作成し,それをCCDカメラ付きの蛍光顕微鏡下で細胞壁の自家蛍光を利用して観察することで,容易に根内皮細胞の長さを測定できるようになった.こうした方法は,従前のパラフィン切片法・樹脂切片法に較べ,より多くのデータの収集を可能にするものである.このようにして測定した,根の部位別の細胞長の動態を解析した結果,根先端部の5mmほどの領域では,水分量の少ない乾燥培地の根は,根端の分裂組織によって送り出されたばかりと見られる短い細胞が少なく,乾燥が細胞の分裂活性を抑制していたことが示唆された.さらに先端から10-30mmのあたりでは,水分量の充分にある対照区の根の細胞がいち早く最大長に達していたのに対し,乾燥培地の根の細胞は,この区間での細胞伸長率が小さく最大長に達するまでの距離が長かった.この区間の細胞伸長の差異が,根全体の伸長速度の差異に大きく関わっているものと推察された.
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