2010 Fiscal Year Annual Research Report
落葉性木本植物の根の機能の年間リズムを制御する環境要因と内的要因の解明
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22570034
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
佐藤 忍 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (70196236)
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| Keywords | ポプラ / 導管液 / 根 / タンパク質 / ABA / サイトカイニン / グルコース |
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| Research Abstract |
筑波大学内に植栽されているポプラ(P.nigra var.italica)の枝の切り口に真空ポンプを繋ぎ、-0.08MPaで一定時間吸引して導管液を二年間に渡って採取し、根で吸収生産された無機/有機成分の変動を調査した。根の生長は地上部の生育が盛んになる6月頃から活発になることが知られているが、先行研究において、導管液にはグルタミンやグルコースおよびKやCaが、地上部が芽吹く前の早春(2～3月)に豊富に存在していた。さらに、導管液のホルモノーム解析の結果、アブシジン酸(ABA)やサイトカイニン(tZR)も、早春の導管液に最も多く含まれており、特にABAはホルモンの中で最も多く(20nM)含まれていた。一方、導管液に含まれるタンパク質は他の成分に先がけて冬期から(12～3月)導管液に豊富に存在していた。次に、屋外の自然条件下において栽培したポプラ(P.maximowiczii:ドロノキ)の根を年間を通して採取し、根における生長(細胞分裂)および導管液成分やホルモンに関わる各種遺伝子の発現を調べた。細胞分裂のマーカーであるサイクリンB(CYCB)の発現は、根の生長の盛んな6月にピークを示したが、水輸送に必要な細胞膜アクアポリン(PIP)と、ABA合成の鍵酵素である9-cis-epoxy-carotenoid dioxygenase(NCED)は、それに先立つ早春にピークを示した。さらに、ポプラの導管液に最も多く含まれる25kDaのタンパク質(XSP25)を質量分析計を用いて解析し、遺伝子を同定するとともにその発現の年間変動を調査したところ、。タバコBY-2培養細胞やコムギでABA誘導性の機能未知タンパク質(PR protein)として記載されているBSP(basic secretory protein)と高い相同性を有しており、その根における遺伝子発現は冬期(12～2月)に高く、9月の植物の根に10^<-5>M ABAを投与すると発現が強く誘導されることが判明した。
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