植物培養細胞系のミネラル・ストレスによる応答機構

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63304016
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小島 邦彦 東北大学, 農学部, 教授 (70005669)
• 研究分担者: 山谷 知行 東北大学, 農学部, 助教授 (30144778) ; 森 敏 東京大学, 農学部, 助手 (90011915) ; 茅野 充男 東京大学, 農学部, 教授 (10007677) ; 但野 利秋 北海道大学, 農学部, 教授 (40001440) ; 高城 成一 岩手大学, 農学部, 教授 (60005999)
• キーワード: アルミニウム / 塩化ナトリウム / 耐性機構 / カドミウム / ストレス耐性 / 培養細胞 / 酸性土壌 / 塩類土壌

研究概要

(1)アルミニウム並びに低リン酸に対する応答;小島は培養細胞のストレス選抜によりアルミニウム(Al)耐性ニンジン植物の育成に成功し、山谷は難溶性AlPO_4を唯一のリン酸給源として生育可能なニンジン細胞を選抜、それがクエン酸の細胞外放出に基づくとした。森下はオオムギ、コムギ、エンバクのAlの抵抗性の種間差が根の微小部位のAl濃度と密接に関係し、小西はチャ茎切片培養の生長はAl、0.1mMで促進されるとした。園田は培養細胞でイネよりトマト、ダイズの方が比較的高濃度に対して、より大きい生育反応を示し、松本はオオムギ根のミクロソ-ム膜ベシクルはATP依存のH^+輸送活性をもつとした。
(2)高塩化ナトリウムに対する応答;安田は由来する植物種により、カルスのNaClに対する応答が異るとし、但野はイネ、コムギ、オオムギのATPaseおよびMalate dehydrogenase活性に及ぼす培地NaCl濃度の影響を調べた。高橋はタバコ培養細胞のホウ素の必須性と過剰を明らかにし、嶋田は、組織培養苗の生育及び培地の塩類濃度の影響並びに培養小植物体の光合成特性を調べた。河崎はオオムギとアッケシソウの切断根のイオン吸収と移行に及ぼす塩類ストレスの影響を明らかにした。
(3)重金属ストレスに対する応答;小畑は植物体再分化を狙いとしたCd耐性カルスの選抜を行い、Cdストレスでメタロチオネインタンパク質の誘導生成を認め、森はタバコ培養細胞によるニコチアナミンの無細胞合成に成功した。高城はイネ科植物の培養細胞によるムギネ酸類の生成を明らかにして、茅野はとくにマメ科植物でCu処理により抗体反応性タンパク質の誘導生成を見出した。山田は非対称融合法を用い雄性不稔性細胞質を導入した体細胞雑種株の育成技術を確立した。

研究成果

• [文献書誌] Ojima,K.,Koyama,H.Suzuki,R.,Yamaya,T.: "Charavterizaion of two tobacco cell lines selected to grow in the presence of either ionic Al or insoluble Al-phosphate" Soil Sci.Plant Nutr.35. 545-551 (1989)
• [文献書誌] Koyama,H.,Ojima,K.Yamaya,T.: "Utilization of anhydrous aluminum phosphate as a sole source of phosphorous by a selected carrot cell line." Plant Cell Physiol.31. (1990)
• [文献書誌] Yamaya,T.,Ishida,H.,Kamachi,K.,Ojima,K.: "Immunochemical analysis of maltiple subunit polypeptides of glutamine synthetase in methionine sulfoximine-sensiteve and to terant tobacco cell cultures." Plant Cell Physiol.31. (1990)
• [文献書誌] Sopandie,D.,Moritsugu,M.Kawsaki,T.: "Interactions between Ca,Na and K in Salicornia virginica and barley roots under saline conditions:Multi-compartment transport box experiment." Soil Sci.Plant Nutr.36. (1990)
• [文献書誌] 小西茂毅: "植物の特性とアルミニウム" 日本農芸化学会誌. 63. 1391-1394 (1989)
• [文献書誌] Obata,H.,Umebayashi,M.: "Production of SH-compounds in a selected tobacco cell line resistant to cadmium." Soil Sci.Plant Nutr.35. 479-484 (1989)