環境ストレスに対する果樹類の葉と根の応答機構の解析

• 研究課題/領域番号: 11660038
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 園芸・造園学
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 新居 直祐 名城大学, 農学部, 教授 (30103261)
• 研究期間 (年度): 1999 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円); 2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 1999年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
• キーワード: 果樹の葉と根 / 根端細胞 / DAPI染色 / 塩類処理 / プロリンベタイン / ソルビトール / 細胞小器官 / 根瑞細胞 / 塩類濃度 / グリシンベタイン

研究概要

1.高温・低温・乾燥あるいは塩類などの環境ストレスに対する果樹の応答機構を解析するために、ベタイン類の定量法の検討と多くの果樹類の葉と根におけるそれらの含量を検討した。その結果、調査したいずれの果樹において、グリシンベタインの蓄積はみられなかった。カンキツ類にはプロリンベタインを、そしていずれの果樹においてもコリンの存在を確認した。
2.窒素施肥量が増加すると、カキ葉のクロロフィル含量ならびにFv/Fm値は増加した。しかし、クロロフィル含量が25ug/cm2以上に達すると、Fv/Fm値はほぼ一定になった。また、Fv/Fm値は日中低下するが、クロロフィル含量の低い処理区でその低下率が高かった。
3.カラタチの実生樹とイチジク、ブドウの挿し木樹を用いて、塩処理(NaCl)を行ったところ、葉と根のNaとCl含量は処理された塩の濃度に対応して蓄積した。カラタチでは、塩ストレスよって根、葉にプロリンベタインが増加する傾向がみられ、とくに、その影響は根で顕著であった。
4.窒素施肥量の多少や塩ストレスによる根端の細胞構造、特に細胞核についてDAPI染色から観察した。窒素無施肥区では新根の発生はほとんどみられず、窒素量が増加するにつれて多くなった。また、窒素量が多くなるほど根の頂端分裂組織周辺の細胞核は鮮明であった。塩の高濃度処理では皮層が剥離し、根冠層が薄くなった。根端分裂組織から基部側の細胞は塩処理によって肥大し、細胞核が小型化するとともに液胞化がより早く進行する傾向が観察された。
5.RuBisCOタンパク質ならびに高温に応答するタンパク質は窒素施肥量の増加に対応して増大した。
6.調査したすべての果樹にはアーバスキュラー菌根菌との共生が確認されたが、ブルーベリーには樹枝状体やのう状体が観察できなかった。