チャの根におけるアルミニウムの生育促進効果の要因解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13660063
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 横田 博実 静岡大学, 農学部, 教授 (50115458)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森田 明雄 静岡大学, 農学部, 助教授 (20324337)
• Keywords: アルミニウム / チャ / 生育促進効果 / シュウ酸 / フェノール類 / 細胞壁 / 活性酸素 / 抗酸化系

Research Abstract

チャにおけるアルミニウム(Al)の生育促進効果の要因を明らかにするため、13年度は、チャ(1年生挿し木苗、発芽種子根、および培養細胞)をAl処理し、抗酸化系やフェノール類代謝に及ぼす影響について検討した。その結果、a)Al処理がシュウ酸・アスコルビン酸代謝に影響していること、b)Alによって、カロース蓄積の減少、抗酸化系の活性化による過酸化水素など活性酸素の減少、およびリグニンや細胞壁エステル結合フェノールの減少がおこることがわかった。これらの結果から、(1)Alの促進効果は、Alのなんらかの生理的機能により発現していること、(2)Al処理により細胞伸長性の増加やagingの抑制がおこることが、Alによる根の生育促進効果(Al処理・無処理区の生育差)の要因であることを推察した。
14年度は、Alによる生育促進効果の要因をさらに明らかにするため、リン酸濃度とAlによる根の生育促進効果の関係、挿し木苗の根の細胞壁組成に及ぼすAl処理の影響、および培養細胞の過酸化水素含量と抗酸化系酵素活性に対するAl処理の影響について検討し、以下の結果を得た。a)水耕培養液のリン酸濃度が0.01および0.1mMのいずれの処理区でもAlによる根の生育促進効果がみられた。b)挿し木苗の根の細胞壁成分について引き続き検討した結果、Al処理により多糖類含量とヘミセルロース含量が減少することがわかった。c)培養細胞の過酸化水素含量はAl処理(50および500μM)によって顕著に減少し、抗酸化系酵素の活性はAl処理により増加した。カタラーゼ活性について、アイソザイムおよび転写レベルでの検討を開始したが十分な結果は得られていない。14年度に得られた結果は、13年度に推定した生育促進効果の要因を支持するものであった。また、Alによる根の生育促進効果は、Alによるリン酸過剰害の抑制によるものではないではないと考えられた。