アルミニウムによる有機酸分泌制御機構の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13660067
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 馬 建鋒 香川大学, 農学部, 助教授 (80260389)
• キーワード: アルミニウム / アルミニウム-シュウ酸錯体 / アルミニウム-クエン酸錯体 / アブシジン酸 / 分泌 / 耐性機構

研究概要

ソバにおけるアルミニウムの耐性機構の一つとして根からシュウ酸が分泌されることは我々の研究によって明らかにされている。しかし、このシュウ酸の分泌を制御する機構についてはまだ明らかにされていない。我々はアブシジン酸(ABA)が分泌に関与していることを明らかにした。シュウ酸の分泌はABAの添加によって誘導されたが、他の植物ホルモンによって誘導されなかった。またABA合成阻害剤であるFloridonを添加すると、アルミニウムによるシュウ酸の分泌が減少された。さらに、根の先端のABA濃度はアルミニウム処理によって速やかに増加した。遮光や地上部の切除はシュウ酸の分泌量に影響を与えなかった。
ソバは地上部に高濃度のアルミニウムを集積することができる。その体内の無毒機構としてアルミニウムがシュウ酸と1:3の比率で液胞に局在していることを我々の研究によって明らかにされている。今回は強極酸性土壌に生育するソバのアルミニウム集積機構を調べた。その結果、アルミニウム濃度が非常高くになると、葉の細胞にA1:シュウ酸(1:3)錯体以外に、A1:クエン酸(1:1)錯体も存在していることをつき止めた。体内のシュウ酸濃度はアルミニウム濃度に依存せずほぼ一定であった。これらのことはアルミニウムの濃度が一定濃度以上になると、シュウ酸の量がたりなくなり、根から輸送されてきたA1-クエン酸がA1-シュウ酸錯体に変換できず、そのまま存在していると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Shen, R, Ma, J.F.: "Distribution and mobility of aluminium in an Al-accumulating plant, Fagopyrum esculentum Moench"J Expt Bot.. 52. 1683-1687 (2001)
• [文献書誌] Ma, J.F., Ryan, P.R., Delhaize, M.: "Aluminium tolerance in plants and the complexing role of organic acids"Trends in Plant Sci.. 6. 273-278 (2001)
• [文献書誌] Ma, J.F., Zhang, W., Zhao, Z.: "Plant Nutrition-Food security and sustainability of agro-ecosysten through basic and applied Research"Kluwer Academic Publishers. 1043 (2001)