ムラサキツユクサ雄蕊毛による異なる環境変異原間の相乗効果の研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08680565
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 市川 定夫 埼玉大学, 理学部, 教授 (80026442)
• キーワード: ムラサキツユクサ / 雄蕊毛 / 体細胞突然変異 / 相乗効果 / アルキル化剤 / マレイン酸ヒドラジド / ペルオキシダーゼ

研究概要

ムラサキツユクサBNL4430株(青/ピンクのヘテロ株)の若い花序をもつ根つきshootsを環境制御した培養液循環栽培装置内で大量に育て、雄蕊毛における変異原誘発ピンク色体細胞突然変異頻度を指標として、異なる変異原間の相乗効果の研究を行った。
これまでに、monofunctionalなアルキル化剤であるメチルメタンスルホン酸(MMS)、硫酸ジメチル(DMS)、エチルメタンスルホン酸(EMS)およびN-メチル-N-ニトロンソウレア(MNU)のうち、MMS、DMS、EMSはX線と明白な相乗効果を示すが、MNUはX線と加算効果しか示さないことが判明していた。MMS、DMS、EMS、MNUのSwain-Scott基質係数(s)がそれぞれ0.88、0.86、0.67、0.42であり、s値が小さいほど点突然変異をもたらすグアニンのO-6のアルキル化を起こすとされ、s値がX線との相乗効果の有無と関係していると思われたため、S値が0.26と小さいN-エチル-N-ニトロウレア(ENU)とX線の相乗効果を調べたところ、予期に反してENUはX線と明白な相乗効果を示した。これらアルキル化剤とX線との相乗効果の現れ方も比較したが、やはりs値とは一致せず、相乗効果はs値と直接的な関係をもたないことが判明した。
除草剤として使われ、promutagenであることが知られているマレイン酸ヒドラジド(MH)についても、X線照射後MH処理すると明白な相乗効果が現れるのに対して、MH処理中またはMH処理後にX線照射するとしばしば相殺効果が見られることが判明していた。そこで、MHとX線を同様に組合せ処理した若い花序におけるペルオキシダーゼ活性を測定したところ、X線照射後MH処理ではこの酵素の活性が高まるのに対して、MH処理後X線照射では活性が抑えられることが判明し、この酵素がMHの活性化に関与していることが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Ichikawa S.et al.: "Yearly variation of spontaneous somatic mutation frequency in the stamen hairs of Tradescantia clone KU 9 grown outdoors,which showed a significant increase after the Chernobyl accident." Mutation Research. 349. 249-259 (1996)
• [文献書誌] Ichikawa S.et al.: "Fallout decay simulation experiments with the stamen hairs of stable and mutable Tradescantia clones." Environmental and Experimental Botany. 36. 173-184 (1996)
• [文献書誌] Xiao L.Z.and Ichikawa S.: "Peroxidase activities in the floral tissues of Tradescantia clone BNL 4430 treated with maleic hydrazide alone,X rays alone,or in combinations." Genes and Genetic Systems. 71. 151-157 (1996)
• [文献書誌] Ichikawa S.et al.: "Variation of spontaneous somatic mutation frequency in the stamen hairs of Tradescantia clone BNL 02." Genes and Genetic Systems. 71. 159-165 (1996)
• [文献書誌] Sakuramoto F.and Ichikawa S.: "Effects of X-ray dose fractionations with various intervals in inducing somatic mutations in the stamen hairs of Tradescantia clone KU 9." Genes and Genetic Systems. 71. 355-361 (1996)
• [文献書誌] Ichikawa S.: "Somatic mutation frequencies in Tradescantia stamen hairs treated with relatively low thermal neutron fluxes." Radiation Research. 147. 109-114 (1997)
• [文献書誌] Shima N.and Ichikawa S.: "Synergistic effects of N-ethyl-N-nitrosourea (an alkylating agent with a low Swain-Scott substrate constant) and X-rays in the stamen hairs of Tradescantia clone BNL 4430." Environmental and Molecular Mutagenesis. 29(in press). (1997)