2018 Fiscal Year Research-status Report
アブシジン酸による気孔閉鎖における孔辺細胞葉緑体の関与
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18K06292
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
島崎 研一郎 九州大学, 理学研究院, 名誉教授 (00124347)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 栄治 九州大学, 農学研究院, 助教 (90614256)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 孔辺細胞葉緑体 / 気孔閉鎖 / アブシジン酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、孔辺細胞に存在する葉緑体が、通常の気孔開口への寄与に加えて、気孔閉鎖にも重要な役割を果たすことを示すことである。上記の目的を達成するために、以下の研究を行なった。特に、葉緑体の光合成電子伝達反応の役割を調べるため、その働きを阻害する光合成電子伝達阻害剤を用いて以下の結果を得た。
シロイヌナズナの表皮を用いて、光を照射してあらかじめ気孔を開口させ、気孔を閉鎖させる植物ホルモン、アブシジン酸を加え、その閉鎖を確認した。この閉鎖は光照射条件で行い、一旦、気孔を開かせたのち、最も特異的な光合成電子伝達阻害剤であるDCMUを予め加えておき、そこにアブシジン酸を加え、気孔開度を調べた。その結果、気孔閉鎖は強く阻害された。この結果は、気孔閉鎖に葉緑体電子伝達反応が関与することを強く示唆している。このことを、別の電子伝達阻害剤、DBMIBを用いて確認した。ただし、DBMIBはDCMUほど特異的な阻害剤ではないので、濃度を変えながら光合成電子伝達系を特異的に阻害する濃度をあらかじめ決定した。その濃度,0.2マイクロモルを加えて、上記と同様の実験を行なったところ、DCMUと同様に気孔閉鎖を阻害した。次に、同様の実験をソラマメとツユクサを用いて行い、同様の結果を得た。
気孔閉鎖に葉緑体の電子伝達系が寄与する理由は、電子伝達反応が生み出す活性酸素、特に、H202の関与が考えられる。そこで、H202の生成を蛍光標識試薬を用いて測定し、葉緑体に生成が局在し、さらに、ABAによりその生成が増大することが示された。
以上の結果に基づき、孔辺細胞葉緑体は光条件下で ABA依存のH202を生成することにより、気孔閉鎖を促していると結論した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
概ね順調に研究が進展しており、大きな問題はない。
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| Strategy for Future Research Activity |
ABAによる気孔閉鎖は、これまで言われてきた細胞膜NADPH-オキシダーゼの寄与も含まれる。そこで、このNADPH-オキシダーゼ系との葉緑体電子伝達反応との関連がまず問題になる。その関連を追求したい。そのためには、この２つの系への特異的阻害剤の使用が期待される。
さらに、重要な問題はどのような機構でABAが葉緑体のH202の生成を増加させるかである。この問題は、重要で興味深い問題であるが、解決には測定上の問題があろう。現時点では、クロロフィル蛍光法を用いて葉緑体電子伝達反応への作用を調べることができる可能性がある。孔辺細胞の葉緑体の応答のみを見ることは必ずしも容易にではないので、現在、検討中である。
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| Causes of Carryover |
予定に従って使用したが、少額余ってしまった。翌年度の旅費等に当てる予定。
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Research Products
(1 results)
