デンジソウの就眠運動リズムの解析

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○研究目的生物リズムの代表例として、植物が行う就眠運動が知られている。マメ科、カタバミ科など、陸上植物が行う就眠運動に関する研究は多数存在するが、水生シダ植物であるデンジソウの就眠運動リズムについての研究は進んでいない。よって本研究では、デンジソウの就眠運動リズムを解析し、陸上植物が行う就眠運動リズムと比較することを目的とする。○研究方法温度を20度で一定にしたインキュベータ内にデンジソウを静置し、様々な光周期を与えて就眠運動リズムを現察した。与える光周期は明期:暗期=12:12、6:6、3:3、1.5:1.5の4種類に加え、恒暗条件でも観察を行った。さらに明期:暗期=12:12から9:15や15:9に変化させることも試みた。また、赤(615-635nm)・青(464-475nm)・緑(520-535nm)の異なる波長の光をそれぞれ照射し、光波長の違いにより生まれる就眠運動リズムの変化を観察した。観察には赤外線Webカメラを用い、パソコン上に写して常時記録した画像から就眠運動リズムを解析した。また、就眠運動リズムを細胞レベルで観察するため、数枚の葉を採集し、ミクロトームを用いて葉枕部付近の組織切片を作成した。○研究成果デンジソウは、どの光周期でも陸上植物と同様に、明期では葉を開き、暗期には葉を閉じるという一定リズムの就眠運動を行った。恒暗条件下でも24時間周期で開閉運動を行うことから、光周期による制御に加えて概日時計による制御も働いていると考えられる。また、光周期を変更すると、数日かけてリズムを調節する様子が確認できた。さらに、光波長との関係では、青色光を与えた場合が最も早く、赤色光を与えた場合は最も遅く開閉運動を行うことが分かった。そして、作成した葉枕部の組織切片から、デンジソウの就眠運動の起点となる運動細胞の所在を確認することができた。