2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25450268
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
水田 浩之 北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 教授 (00250499)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 海藻 / 抵抗性 / ストレス / リグニン / 赤色光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コンブ類が持つ潜在的な抵抗力を引き出すための条件やそのメカニズムの解明することは、安定的な生産を維持する上で極めて有効な手段の一つである。そこで本研究では、抵抗性を誘導する条件として光質に注目し、異なる波長の光（白色光、青色光、緑色光、赤色光）照射（50μmol photons/m2/s, 中日）条件下でマコンブ幼胞子体を培養した。
その結果、赤色光照射は幼胞子体の光合成活性パラメーター（Fv / Fm、ETR及びNPQ）やクロロフィルa含有量を低下させ光合成活性の低下を導くものの、幼胞子体の硬度を有意に増加させた。次に、ストレス指標であるイオン漏出量やマロンジアルデヒド(MDA)含有量を測定したところ、４光質条件で培養した幼胞子体はいずれもストレス状態にないと判断された。また、赤色光照射による体の物理的強度の増加は、厚みや表層細胞密度といった組織構造の違いとは無関係であった。これらのことから、赤色光の照射による幼胞子体の硬化は、幼胞子体の積極的な応答であると考察された。
そこで、体の強度に関わると考えられるリグニン様物質含有量を測定したところ、赤色光下で培養した幼胞子体では、他の光条件下に比べ高いリグニン様物質含有量を示した。また、この物質は細胞壁、特に表皮細胞の細胞壁に分布しており、ペルオキシダーゼ活性の分布とも重なっていた。さらに、赤色光に照射された幼胞子体では、他の光質より高い活性酸素の生成が観察された。以上のことから、赤色光のコンブ胞子体への照射は、防御応答機構に深く関わる活性酸素の発生を誘導すると共に、リグニン様物質の合成・沈着を促し、構造的隔壁の強化をもたらすことが示唆された。
得られた知見は、種苗生産・陸上育成における生理障害に対する栽培上重要な知見となるだけでなく、育種に向けた抵抗性強化技術の開発に貢献する知見となるであろう。
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