高温・乾燥地域での生育を可能にする植物の新規な蒸散制御システムの解明

阐明植物中一种新型蒸腾控制系统，使其能够在炎热和干燥的地区生长

基本信息

批准号：
19K22438
负责人：
金井雅武
金额：
$ 3.99万
依托单位：
National Institute for Basic Biology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-06-28 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K22438/
关键词：
ヒマ乾燥耐性高温耐性蒸散プロトプラスト耐暑性

项目摘要

ヒマは蒸散を迅速かつ厳密にコントロールすることで高温・乾燥地域においても高い生産性を示すと考えられる。ヒマ葉の気孔直下の海綿状組織には、他の植物には見られない特殊な細胞（バルブ細胞）が観察されており、このバルブ細胞の機能解析を進める。2021年度に確立した方法を用いて、高純度のバルブ細胞の精製を行った。屋外圃場及び人工気象器で栽培したヒマからバルブ細胞を精製した。精製したバルブ細胞画分を顕微鏡観察により純度を比較したところいずれも高い純度であったものの、屋外で生育させたヒマから精製された細胞は人工気象器由来と比較して4倍ほど高い濃度のバルブ細胞が見られた。この結果は屋外圃場で生育させたヒマは人工気象器で栽培されたヒマよりもバルブ細胞を発達させていることを示唆している。屋外圃場の環境は人工気象器と比較して過酷であり、より厳密な蒸散制御が要求されると考えられる。これよりヒマは環境に応じてバルブ細胞の数をコントロールしていると考えられ、バルブ細胞の大量調整には気温の時期に屋外圃場で栽培した植物体が適していることが明らかとなった。一方、屋外圃場、人工気象器由来のバルブ細胞の形態を比較したところ、形やサイズの違いは見られなかったため、ヒマは環境に応答してバルブ細胞の数をコントロールしているものと考えられる。

通过快速而严格控制蒸发，即使在高温和干燥区域中，时间枯竭也会显示出高生产力。在其他植物中未发现的特殊细胞（瓣膜细胞）在蓖麻叶的气孔下方的海绵组织中观察到，并对这些瓣膜细胞进行了功能分析。使用在2021年建立的方法纯化高度纯化的瓣膜细胞。从室外田和人造天气容器中生长的脚轮纯化瓣膜细胞。当将纯化的瓣膜细胞分数与显微镜观察进行比较时，纯度很高，但是在室外种植的脚轮上纯化的细胞表明，瓣膜细胞的浓度比从人工天气设备中得出的细胞高约四倍。结果表明，在室外田间生长的孔子比在人造天气设备中生长的孔子发展更多的瓣膜细胞。室外田地的环境比人造天气设备更严格，人们认为需要更严格的蒸腾控制。这表明，根据环境控制瓣膜细胞的数量，并且已经发现温度下在室外生长的植物适合调节大量阀门细胞。另一方面，当比较源自室外场和人造天气设备的瓣膜细胞的形态时，找不到形状或大小的差异，并且认为计时器控制响应环境的阀门数量。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

チャ（Camellia sinensis）種子における脂質合成の特徴

茶（Camellia sinensis）种子脂质合成特征

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ogura Toshihiko;金井雅武　杉浦（中井）篤　山口勝司　重信秀治　真野昌二
通讯作者：
金井雅武　杉浦（中井）篤　山口勝司　重信秀治　真野昌二

Plant Omics

植物组学

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masatake Kanai ; Kentaro Tamura ; Katarzyna Tarnawska-Glatt ; Shino Goto-Yamada ; Kenji Yamada ; Shoji Mano
通讯作者：
Shoji Mano

孔辺細胞特異的なクチクラ層欠損はCO2吸収促進と乾燥耐性を両立させるか？

保卫细胞特异性角质层缺陷是否会促进二氧化碳吸收和干燥耐受性？