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人工細胞膜モデル手法の開発による新しいアルミニウム抵抗性戦略の解析と提案

研究課題

研究課題/領域番号 15580046
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 植物栄養学・土壌学
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)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードアルミニウム抵抗性 / 細胞膜脂質 / 膜透過性 / 遊離ステロール / グルコセレブロシド / フラボノイド / ジベレリン突然変異体 / ブラシノライド突然変異体 / ナイロンカプセル / 透過性 / 有機酸放出
研究概要

本課題の目的は、ほぼ完全に達成され、ここに新しいアルミニウム(Al)抵抗性戦略が提案できた。本課題を採択して頂いた審査委員諸氏の先見の明と、この制度に先ず感謝したい。以下に成果の要点を記す。
(1)新たな根端細胞膜の簡易入手法の開発
根端プロトプラストをポリリシンコートしたガラス板に接着させこれをbuffer洗浄する方法を開発した。この方法は、従来の水性二相分配法よりも簡易迅速である。
(2)脂質組み込みナイロンマイクロカプセルによる透過性実験系の確立
ナイロン-2,8カプセルを合成し、このカプセル膜小孔に脂質二重層を形成させ透過性を調べる系を確立した。これは従来のリポソーム系よりも種々の点で有利である。ライコムギ系統間に有機酸放出量に差がなかった。細胞膜脂質に遊離ステロールとグルコセレブロシドを多く含む脂質膜の透過性は、Alで増大しにくいことが明らかとなった。
(3)根端由来プロトプラストのMB染色性とAl抵抗性
多数の種・品種・系統で、両者に負の有意な相関があった。これは、Al抵抗性植物細胞膜は負荷電性が小さく膜強度が強いことを示す。
(4)ブラシノステロイド(BR)、ジベレリン(GA)突然変異体のAl抵抗性
エンドウの各種BR、GA変異体の中で1hのみがAl抵抗性が明らかに弱かった。この原因は、膜透過性増大によると推定された。多数の植物で、膜透過性増大、Al吸収性増大は、Al抵抗性の初期の主要因であった。有機酸放出は抵抗性に貢献していなかった。
(5)signalgrassの超Al抵抗性
根端細胞膜は著しく不透過性であった。さらに、細胞周辺に高濃度フラボノイドが認められ、これも膜不透過に貢献していると予想された。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (13件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] A new and simple technique for the isolation of plasma membrane lipids from root-tips2005

    • 著者名/発表者名
      T.Wagatsuma
    • 雑誌名

      Soil Sci.Plant Nutr. 51

      ページ: 135-139

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plasma membrane lipids are the powerful components for early stage aluminum tolerance in triticale2005

    • 著者名/発表者名
      T.Wagatsuma
    • 雑誌名

      Soil Sci.Plant Nutr. 51(in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plasma membrane lipids are the powerful components for Early stage aluminum tolerance in triticale2005

    • 著者名/発表者名
      T.Wagatsuma
    • 雑誌名

      Soi Sci.Plant Nutr. 51(in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A new and simple technique for the isolation of plasma membrane lipids from root-tips2005

    • 著者名/発表者名
      Tadao Wagatsuma
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition 51・1

      ページ: 135-139

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Plasma membrane lipids are the powerful components for early stage aluminum tolerance in triticale2005

    • 著者名/発表者名
      Tadao Wagatsuma
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition 51(in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Plasma membrane lipid as an early strategy for alumonum tolerances of triticale and maize2004

    • 著者名/発表者名
      T.Wagatsuma
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6^<th> International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH

      ページ: 50-51

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Aluminum tolerance of triticale : which does contribute to aluminum tolerance, root plasma membrane or organic acid-anion release?2004

    • 著者名/発表者名
      S.Ishikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6^<th> International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low-pH

      ページ: 218-219

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plasma membrane lipid as an early strategy for aluminum Tolerances of triticale and maize2004

    • 著者名/発表者名
      T.Wagatsuma
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6^<th> International Symposion Plant-Soil Interactions at Low pH

      ページ: 50-51

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Aluminum tolerance of triticale : which does contribute to Aluminum tolerance, root plasma membrane or organic acid-anion release?2004

    • 著者名/発表者名
      S.Ishikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6^<th> International Symposium on Plant -Soil Interactions at Low PH

      ページ: 218-219

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] エンドウのアルミニウム耐性におけるent-カウレン・オキシダーゼの重要な役割-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(41)-2004

    • 著者名/発表者名
      我妻忠雄
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学会講演要旨集 第50集

      ページ: 259-259

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ライコムギの初期アルミニウム耐性には、有機酸放出よりも根端細胞膜脂質が貢献している-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(42)-2004

    • 著者名/発表者名
      我妻忠雄
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学会講演要旨集 第50集

      ページ: 68-68

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Plasma membrane lipid as an early strategy for aluminum tolerances of triticale and maize2004

    • 著者名/発表者名
      Tadao Wagatsuma
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6^<th> International Symposium of Plant-Soil Interactions at Low pH

      ページ: 50-51

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 新法で単離した根端細胞膜脂質を組み込んだ多孔質ナイロンカプセルの利用によるアルミニウム耐性研究-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(40)-2003

    • 著者名/発表者名
      我妻忠雄
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学会講演要旨集 第49集

      ページ: 70-70

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] S.Ishikawa: "Rapid changes in levels of mineral nutrients in root-tip cells following short-term exposure to aluminium"Plant and Soil. 255. 245-251 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 我妻忠雄: "新法で単離した根端細胞膜脂質を組み込んだ多孔質ナイロンカプセルの利用による、アルミニウム耐性研究-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(40)-"日本土壌肥料学会講演要旨集. 49. 70 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 我妻忠雄: "エンドウのアルミニウム耐性におけるent-カウレン・オキシダーゼの重要な役割-アルミニウム過剰条件に対する抵抗性の比較(41)-"日本土壌肥料学会講演要旨集. 50(印刷中-). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tadao Wagatsuma: "Plasma membrane lipid as an early strategy for aluminum tolerances of triticale and maize"Proceedings of 6^<th> International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Satoru Ishikawa: "Aluminum tolerance of triticale : Which does contribute to aluminum tolerance, root plasma membrane or organic acid-anion release?"Proceedings of 6^<th> International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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