Plant monitoring by apoplastic reactive oxygen species

通过质外体活性氧监测植物

• 批准号: 21K05854
• 负责人: 安保 充
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Meiji University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05854/
• 关键词: アポプラストROS; ストレスモニタリング; 植物根; apoplast; ROS; plant chip; monitoring

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。

This study aims at measuring ROS in plant roots and understanding plant status. The previous year's survey results showed that the sensitivity and reproducibility of ROS measurement were significantly higher than those of the previous year's survey results. The solution (300μM) was dissolved at 1 hour and the ROS was identified by the analysis of the solution. Reproducibility of ROS is confirmed in the present study. Time measurement is possible for PDMS system analysis. The reproducibility of the detector and HPLC detector is very high. The reproducibility of the detector and HPLC detector is very high. The reproducibility of the detector and HPLC detector is very high. The specific flow path is 1.8 mm, and the solution is 0.5 ml/h. The presence or absence of ROS, DPI (NADPH), and the presence or absence of ROS are compared, and the presence or absence of ROS, DPI, and the presence or absence of ROS, and the presence or absence of DPI, and the presence or absence of ROS, and In addition, the light intensity of 3% NaCl solution was decreased by 10 minutes. In case of 1% NaCl, the light intensity will decrease when it rises. All kinds of products are processed in different ways. The above is a typification of ROS.

项目成果

ダイズ幼根における細胞外活性酸素種のモニタリングデバイスの開発

大豆胚根细胞外活性氧监测装置的研制

• 发表时间: 2022
• 作者: Fukumi Junji;Matsuura Fuminori;Fukuda Koji;Yoshida Susumu;Iida Kenichi;稲葉雄哉・神保紀之・牧晋太郎・藤井紳一郎・安保充
• 通讯作者: 稲葉雄哉・神保紀之・牧晋太郎・藤井紳一郎・安保充