| 研究課題/領域番号 |
11640654
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
植物生理
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
保尊 隆享 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70135771)
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| 研究分担者 |
神坂 盛一郎 (神阪 盛一郎) 富山大学, 理学部, 教授 (60047214)
若林 和幸 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10220831)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2001年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2000年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1999年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 細胞壁 / 細胞壁伸展性 / 温度 / 環境シグナル / イネ幼葉鞘 / アズキ上胚軸 / (1→3),(1→4)-β-グルカン / キシログルカン / シキログルカン分解酵素 / 成長調節 / (1→3),(1→4)一β-グルカン / グルカナーゼ / 浸透圧 |
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| 研究概要 |
温度シグナルに対する植物細胞壁の応答機構を明らかにするため、アズキ及びイネ芽ばえを暗所10〜50℃の温度範囲で生育させ、成長並びに細胞壁の特性を解析した。アズキ上胚軸の成長は30℃で、またイネ幼葉鞘では40℃で最適であった。この時、両器官の浸透圧は、成長速度の低い低温あるいは高温条件下でむしろ高かった。一方、細胞壁伸展性は、両器官とも、成長の最適温度において最も大きく、この温度から離れるにしたがって低下していた。したがって、生理的な温度範囲では、両器官の成長速度は浸透圧ではなく、細胞壁の物性によって規定されることが明らかになった。次に、細胞壁の物性を規定する構成成分の化学的特性を解析したところ、イネ幼葉鞘では、細胞壁多糖の厚みは成長速度の大きい40℃で生育した幼葉鞘でむしろ大きかったが、ヘミセルロース性多糖類の平均分子量は最適温度下の幼葉鞘で最も小さく、この温度から離れるにしたがって増大していた。さらに、その主成分である(1→3),(1→4)-β-グルカンを分解する細胞壁酵素活性は、最適温度下の幼葉鞘で最も高かった。一方、アズキ上胚軸では、細胞壁の厚みやペクチン並びにヘミセルロースI画分の分子量には温度による明確な違いが見られなかった。しかし、ヘミセルロースII画分の平均分子量は最適温度下の上胚軸で最も小さく、その主成分であるキシログルカンの分解活性は最適温度下の上胚軸で最も高かった。以上の各細胞壁パラメータの間には有意な相関が認められた。すなわち、10〜50℃の生理的な温度範囲で生育した植物芽ばえでは、(1→3),(1→4)-β-グルカナーゼあるいはキシログルカン分解酵素の活性変動によって両多糖の分子量に変化が起こり、その結果細胞壁伸展性が変化するために成長速度が調節されることが示された。
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