2018 Fiscal Year Annual Research Report
Why toxic elements can be beneficial in some plant species
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15K14673
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
渡部 敏裕 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (60360939)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 有害元素 / 有用元素 / アルミニウム / ナトリウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの研究で、アルミニウム（Al）やナトリウム（Na）が有用元素として働く要因として、これらの元素による抗酸化ストレス応答の賦活化が示唆された。本年度は、特に西洋フダンソウにおける好ナトリウム性について検討した。
網室において西洋フダンソウを光強度処理として50％遮光区と無遮光区を設定し，両区でNa処理（0.5 mM/50 mM）を施した水耕栽培を1か月間行った。無遮光下での根の乾燥重は0.5 mM Na処理と比べ50 mM Na処理にで有意に増加した一方、遮光下では有意な差はなかった。酸化ストレスの指標であるMDA濃度は各部位において無遮光区で増加したが、50 mM Na処理により減少し、特に根では半減した。以上のことから、西洋フダンソウでは光が強い条件下で発生した酸化ストレスがNaにより軽減され、特に軽減効果の大きい根で生育改善が顕著に観察されたと考えられた。また、クロロフィル蛍光により求めた各種光合成パラメータには光強度、Na処理のいずれの影響も見られず、酸化ストレスやNaによる影響における光合成の関与は認められなかった。今回遮光区と無遮光区の間で生じた酸化ストレスの違いは光による直接的なものではなく、培養液の温度差など間接的な要因であったと考えられる。培養液の温度上昇が根の呼吸を増大させ、酸化ストレスを引き起こしたのかもしれない。
以上の結果より、ナトリウムに関しては、「Naによって賦活化された抗酸化ストレス活性が他の要因により生じた酸化ストレスも軽減し、生育促進が生じる」という仮説が支持された。
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