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根伸長過程で作動する、細胞外放出物質による酸性ストレス回避戦略、に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 04660065
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 土壤・肥料
研究機関山形大学

研究代表者

我妻 忠雄  山形大学, 農学部, 教授 (70007079)

研究分担者 阿部 利徳  山形大学, 農学部, 助教授 (80202670)
研究期間 (年度) 1992 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1993年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1992年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードアルミニウム耐性 / 原形質膜 / プロトプラスト / β-グルカン合成 / 有機酸放出 / ランタン / イッテルビウム / シリカマイクロビーズ / グルカン / イツテルビウム
研究概要

(1)Al^<3+>の特異的初期作用座の解明:同じ3価であるがイオンポテンシャル順位のAl^<3+>>Yb^<3+>>La^<3+>であることを利用して調査した。その結果、根端から得たプロトプラスト表面でのβ-グルカン合成量はAl》Yb>LaでAl耐性種は原形質膜上に均一に分布するのに対して、Al感受性種は不均一な島状に分布し、これにはβ-1、3結合が含まれ、FDA viaabilityはAl<Yb<Laであり、根における金属分布はAl>Yb>Laの順に外側に多く、Laでは根全細胞で不可逆的原形質分離が顕著になり、根伸長阻害とK含有率低下が3種金属の中で最も著しく、グルカン非合成条件下でのプロトプラスト凝集性はAl>Yb>Laであった。以上の結果は、Alの特異的初期作用座は根端細胞の原形質膜であることを示している。(2)根端細胞原形質膜の表面負荷電量に基づくAl耐性細胞の分離:Al耐性種間差は根端CECと無関係であったが、原形質膜の表面負荷電量の小さい種でAl耐性であった。そこで無毒なAl(OH)_3を混合したシリカマイクロビーズ(SMB)を調整した。これはpH5.3で最高正荷電を有しており、精製根端プロトプラストと混合し、密度勾配遠心によって、viableな状態でAl耐性プロトプラストほど底部に多数集められた。(3)Al非含有固形培地の調整と根からの放出有機酸分析:実際の土壌に類似の物理条件のAl非含有寒天状固形培地は、SMBに少量の培養液を加える事によって調整可能であり、根からの放出有機酸は吸引濾液から得られた。(4)Al耐性と放出有機酸の関係:Al^<3+>とのcomplex形態能の強いクエン酸+リンゴ酸+酒石酸の合量はイネ》トウモロコシ>エンドウであり、またトウモロコシ品種間においても、Al耐性品種程、合量値が高かった。しかしながら、有機酸濃度はAl^<3+>濃度よりも著しく低く、さらに土壌との収着量も著しいので、放出有機酸によるAl^<3+>の解毒効果は過大評価に注意する必要がある。

報告書

(3件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Toshinori Abe: "Varietal variation in biochemical changes during growth and differentiation of rice callus cultures" 遺伝学雑誌. 69(印刷中). (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 我妻忠雄: "金属コート・シリカマイクロビーズを用いたAl耐性細胞の分離とその応用-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(18)-" 日本土壌肥料学会講要集. 38. 80-80 (1992)

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  • [文献書誌] 我妻忠雄: "根伸長過程で作動する、数種のAl耐性機構の評価-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(19)-" 日本土壌肥料学会講要集. 39. 67-67 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 我妻忠雄: "液体および無機ゲル培地における有機酸濃度とAl過剰害(i)-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(18)-" 日本土壌肥料学会講要集. 39. 263-263 (1993)

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  • [文献書誌] 我妻忠雄: "Al害部位の特定-Al^<3+>,Yb^<3+>,La^<3+>での比較-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(21)-" 日本土壌肥料学会講要集. 40(印刷中). (1994)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 我妻忠雄: "Al耐性における根細胞外放出物質の意義(I)-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(22)-" 日本土壌肥料学会講要集. 40(印刷中). (1994)

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  • [文献書誌] Tadao Wagatsuma: "Proceedings of the Third International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH" Kluwer Academic Publishers(印刷中), (1994)

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  • [文献書誌] 阿部利徳: "育種とバイオサイエンス" 養賢堂, 17 (1993)

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  • [文献書誌] Toshinori Abe: "Varietal variation in biochemical charnge during growth and differentiation of rice callus cultures" Jap.J.Genet.69, (in press).

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadao Wagatsuma: "Isolation of Al-tolerant root cells by metal-coated silica microbeads and its application -Compartative Al resistance of plants to high-Al stress (18)-" Abstracts of the 1992 Meeting, Jap.Soc.Soil Sci.Plant Nutr.38. 80 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadao Wagatsuma: "Evaluation of several hypotheses on Al tolerance operating in the process of root elongation -Comparative Al resistance of plants to high-Al stress(19)-" Abstracts of the 1993 Meeting, Jap.Soc.Soil Sci.Plant Nutr.39. 67 (1993)

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  • [文献書誌] Tadao Wagatsuma: "Relationship between Al toxicity and the concentration of organic acids in liquid or inorganic gel medium(i) -Comparative Al resistance of plants to high-Al stress(18)-" Abstracts of the 1993 Meeting, Jap.Soc.Soil Sci.Plant Nutr.39. 263 (1993)

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  • [文献書誌] Tadao Wagatsuma: "Identification of the primary specific site for Al toxicity by comparing the effects of Al^<3+>, Yb^<3+>, and La^<3+>, -Comparative Al resistance of plants to high-Al stress(21)-" Abstracts of the 1994 Meeting, Jap.Soc.Soil Sci.Plant Nutr.40, (in press). (1994)

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  • [文献書誌] Tadao Wagatsuma: "The significance of substances released from root cells in Al tolerance(I) -Comparative Al resistance of plants to high-Al stress(22)-" Abstracts of the 1994 Meeting, Jap.Soc.Soil Sci.Plant Nutr.40, (in press). (1994)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadao Wagatsuma: Plasma membrane of younger and outer cells is the primary specific site for aluminum toxicity in toors. Kluwer Academic Publishers, (in press), (1994)

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  • [文献書誌] Toshinori Abe: Breeding and Bioscience. Yokendo, 17 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshinori Abe: "Varietal variation in biockemical changes during growth and differentiation of rice callus cultures" 遺伝学雑誌. 69(印刷中). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 我妻 忠雄: "金属コート・シリカマイクロビーズを用いたAl耐性細胞の分離とその応用-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(18)-" 日本土壌肥料学会講要集. 38. 80-80 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 我妻 忠雄: "根伸長過程で作動する、数種のAl耐性機構の評価-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(19)-" 日本土壌肥料学会講要集. 39. 67-67 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 我妻 忠雄: "液体および無機ゲル培地における有機酸濃度とAl過剰害(i)-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(18)-" 日本土壌肥料学会講要集. 39. 263-263 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 我妻 忠雄: "Al害部位の特定-Al^<3+>,Yb^<3+>,La^<3+>での比較- -アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(21)-" 日本土壌肥料学会講要集. 40(印刷中). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 我妻 忠雄: "Al耐性における根細胞外放出物質の意義(I)-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(22)-" 日本土壌肥料学会講要集. 40(印刷中). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Tadao Wagatsuma: "Proceedings of the Third International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH" Kluwer Academic Publishers(印刷中), (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 阿部 利徳: "育種とバイオサイエンス" 養賢堂, 17 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 我妻 忠雄: "金属コート・シリカマイクロビーズを用いたAl耐性細胞の分離とその応用ーアルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(18)ー" 日本土壌肥料学会講演要旨集. 38. 80-80 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Wagatsuma: "Recent hypothetical mechanism of aluminum tolerance and the separation of supposed Al-tolerant root cells." Plant-Soil Interactions at Low pH. 54-62 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 我妻 忠雄: "Al耐性における根プロトプラスト原形質膜、細胞壁の意義(i)ーアルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(19)ー" 日本土壌肥料学会講演要旨集. 39. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 我妻 忠雄: "液体および無機ゲル培地における有機酸濃度とAl過剰害(i)ーアルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(20)ー" 日本土壌肥料学会講演要旨集. 39. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 我妻 忠雄: "根伸長過程で作動する、数種のAl耐性機構の評価ーアルミニウム過剰条件に対する抗抵性の比較(21)ー" 日本土壌肥料学会講演要旨集. 39. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Wagatusma: "Destruction of plasmalemma and cell wall synthesizing system in the early stages of Al stress,and a new trial of the collection of Al-tolerant root cells." Abstracts of Third International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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