Plant monitoring by apoplastic reactive oxygen species

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本研究は植物根のアポプラストROSの計測により、植物の状態把握を試みるものである。前年度の実験結果から、ニトロキシル蛍光プローブを用いたダイズアポプラストROSの計測が感度・再現性よく行えることを確認できたので、今年度はその他の植物種の芽生えを用いて実験を行った。バッチ式で1時間プローブ溶液(300μM)にインキュベートすることで、チシャでアポプラストROSの確認ができたが、キュウリではプローブの分解が確認された。シロイヌナズナでは再現性よくROSを確認するには至っておらず、現在も検討中である。次に、経時計測が可能なフロー系の実験では、PDMSを用いたplant chipを作製して分析を行った。検出器としてHPLCの蛍光検出器を用いる系では十分な再現性が得られなかったが、蛍光顕微鏡を用いた流路上の定点観測では再現性のあるデータが得られた。具体的には1.8 mmの流路にダイズ根端を設置し、プローブ溶液を0.5 ml/hで送液した。アポプラストROSの確認のため、DPI (NADPHオキシダーゼ阻害剤)の有無で蛍光を比較したところ、コントロールではアポプラストROSの蛍光が増加したのに対し、DPI添加では植物をインキュベートしないブランク溶液と同様に蛍光強度の変化は見られなかった。さらに、3%NaClストレスを負荷したところ、10分程度で蛍光強度がバックグランドレベルまで低下した。一方、1%NaCl ストレスの場合は、蛍光強度が一旦上昇したのちに低下したが、バックグランドレベルまでは低下しなかった。その他、キチンなどのエリシター処理によるストレスではアポプラストROSは緩やかに上昇し続けた。以上のように、ストレスに対するROSの放出パターンを一部類型化できた。