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

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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。