| 研究課題/領域番号 |
05660074
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
植物栄養学・土壌学
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
松本 英明 岡山大学, 資源生物科学研究所, 教授 (80026418)
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| 研究分担者 |
江崎 文一 岡山大学, 資源生物科学研究所, 助手 (90243500)
山本 洋子 岡山大学, 資源生物科学研究所, 助教授 (50166831)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | 高等植物 / 酸性土壌 / アルミニウムストレス / 応答反応 / 耐性 / 障害 / 原形質膜 / イオン輸送 |
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| 研究概要 |
酸性土壌は世界の農耕地の30〜40%を占めると言われ、根圏のストレス要因の重要なものである。pHが5.0以下になると土壌中のアルミニウム(Al)が溶解し、根の伸長が阻害されることが知られている。食糧、環境問題を考える時、徐々に増加の傾向にある酸性土壌中のAlの毒性及び植物のAl耐性機構を調べることは重要な課題である。
Al耐性コムギ(Atlas)と感受性コムギ(Scout)を用い、あらかじめK^+を負荷した根を低pH条件下におくと、Scoutの方がAtlasに比べて、より大量のK^+を排出した。このK^+のエフラックスはAlによって抑制された。その抑制の程度はScoutの方がAtlasよりも大きかった。K^+のエフラックスは原形質膜のH^+ポンプの阻害剤であるバナジン酸でも増加することから、濃度勾配により細胞内に流入したH^+により脱分極が起こり、細胞内の電位を調整するためフラックスの大きいK^+を排出したと考えられた。
Ca^<2+>もK^+のエフラックスを抑制し、その効果はAtlasの方が大きかったので、原形質膜ベシクルを用いて、^<45>Caの取り込み活性とAlによる阻害を比較した。カルシウムチャンネルによると思われる^<45>Ca^<2+>のベシクル内への取り込み活性は、Alで強く阻害されたが、Alを加えない場合の活性およびAlによる阻害の程度については、AtlasとScoutで差が認められなかった。またコムギ根のAlによる伸長阻害機構について、伸長域の細胞伸長に着目して検討した。コントロール根では根端約1.0〜3.5mmの部位において細胞の長さが著しく増加したのに対し、Al処理根では細胞の長さの増加が著しく低下し、横方向への肥大が観察された。細胞伸長阻害が起こっている部位に、リグニンの沈着が起こっていることを確認し、AtlasとScout間の伸長阻害の程度とリグニン様物質の沈着の程度が一致した。
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