植物ホルモン型除草剤による光関与のエチレン誘導機構の解明

阐明植物激素除草剂与光相关的乙烯诱导机制

基本信息

批准号：
11760031
负责人：
春原由香里
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

植物ホルモン型除草剤の1つであるquincloracは、その薬剤に感受性である植物に処理されると、大量のエチレンが生成されることが知られており、そのエチレン生合成系が殺草作用と密接に関係している可能性が高いことが知られている。近年、報告者らは、この薬剤に感受性を示すイネ科植物では、その現象は光照射下で特異的に発現する可能性があることを初めて見出し、さらに、光照射時に生成された多量のエチレンやシアンが葉部でのクロロシスの原因となっている可能性が高いことを報告した(Sunohara,Y.and H.Matsumoto;1997)。また、quincloracの光誘導によるエチレン発生量や薬効は、薬剤処理前と処理後の温度に大きく影響を受けること等も報告してきた(Sunohara,Y.et al.,1999)。これらの知見をふまえ、本年度では、さらにそのエチレン誘導の詳細を調べることを目的とし、エチレン誘導までの過程における"活性酸素"の関与について検討を行った。試験は、フリーラジカルの消去剤、一重項酸素の消去剤、そしてヒドロキシルラジカルの消去剤を各々1剤ずつquincloracとともに処理することにより行った。Quinclorac処理したトウモロコシ葉部からのエチレン発生量(光照射下)は、フリーラジカルの消去剤、一重項酸素の消去剤、ヒドロキシルラジカルの消去剤のいずれの処理でも抑制されず、濃度変化によっても傾向は変わらなかった。さらに、アンチオーキシン剤であるPCIBをquincloracとともに処理するとquincloracによるエチレン発生が減少する傾向が認められたことから、quincloracによるエチレン誘導は、活性酸素による傷害誘導ではなく、オーキシン誘導によるものである可能性が示唆された。しかながら、他方、"活性酸素による傷害誘導"である可能性を示唆する結果も得られており、現在、quincloracによって誘導されるACC synthase(エチレン生合成のキー・エンザイム)を分子レベルでさらに解析しているところである。

Quinclorac是植物激素除草剂之一，在受到对药物敏感的植物处理时，已知会产生大量乙烯，并且众所周知，其乙烯生物合成系统与草皮性特性密切相关。近年来，记者首次发现，在对该药物敏感的草植物中，这种现象可能在光照射下特别表达，并且还报道说，在光照射下产生的大量乙烯和青色可能会导致叶片区域的氯化责任（Sunohara，Y.和H. Matsumoto; 1997年）。还据报道，Quinclorac诱导的光产生的乙烯量和药物的功效受到治疗前后温度的极大影响（Sunohara，Y。et al。，1999）。根据这些发现，今年，我们进一步研究了“活性氧”在导致乙烯诱导的过程中的参与，目的是进一步研究乙烯诱导的细节。该测试是通过用自由基消除剂，单重氧消除剂和羟基自由基消除剂将一种药物用Quinclorac处理的一种药物来进行测试。用Quinclorac处理的玉米叶（在光照射下）产生的乙烯量未通过处理自由基消除剂，单重氧消除剂或羟基自由基消除剂的处理来抑制，并且根据浓度变化，趋势不会改变。此外，用Quinclorac处理抗霉素PCIB的PCIB表现出降低Quinclorac降低乙烯产生的趋势，表明Quinclorac诱导乙烯可能是由于生长素诱导而不是通过活性氧诱导损伤。但是，还获得了结果表明，这可能是“通过活性氧诱导损伤”，并且我们目前正在进一步分析Quinclorac在分子水平上诱导的ACC合酶（乙烯生物合成的关键酶）。