植物の傷害応答における細胞死情報受容解析システムの開発

植物损伤反应中细胞死亡信息接收分析系统的开发

• 批准号: 14654167
• 负责人: 新免 輝男
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Himeji Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14654167/
• 关键词: オオシャジクモ; 傷害応答; 細胞死; 膜電位; アオミドロ; 仮根; 分化; クロライドチャンネル; 傷害; 脱分極; シャジクモ; ストレス; 活動電位

オオシャジクモの利点を活かし、植物の傷害に伴う電気応答の解析を行った。二つの節間細胞がつながった試料を作成し、一方の細胞(犠牲細胞)を切断した時にもう一方の細胞(受容細胞)で発生する電気シグナルを解析した。その結果、以下のような成果が得られた。1)受容細胞において4種類の電気応答が観察された。(1)非常に速い脱分極、(2)ゆっくりとした脱分極、(3)小さいパルス、(4)活動電位。解析の結果、(1)(2)は受容細胞の末端で発生し、(4)はその側部で発生することが分かった。また、脱分極にはクロライドチャンネルの活性化が関与していることが明らかとなった。このクロライドチャンネルは(1)または(2)の発生に関与していると考えられる。2)傷害前には、両細胞の隔壁は膨圧のバランスによって平衡が保たれている。しかしながら、犠牲細胞が切断されると、その膨圧が消失するために、受容細胞の末端に強い張力が与えられる。この張力変化が原因となって、脱分極が発生する可能性がある。そのような観点から解析を進めた結果、節細胞の外液の浸透圧を上げて、膨圧を変化させると、一過性の脱分極が起こった。すなわち、細胞は圧変化を電気シグナルに変換する機能を持つことが分かった。このような機構は高等植物における傷害応答のシグナル伝達にも関与していることが報告されている。3)アオミドロの傷害に伴う仮根分化の解析を行った。仮根は末端の細胞のみで形成されるが、どのような機構で末端細胞が自分の位置を認識するかは知られていなかった。解析の結果、膨圧によって、末端に張力が発生することによって、末端細胞はその位置を認識することが明らかとなった。

オ オ シ ャ ジ ク モ の tartness を live か し and plant の damage に う electric 気 応 answer の parsing line を っ た. Two つ の internode cells が つ な が っ た sample を make し, one party の cells (bloods cells) を cut し た when に も う side の cells (let) で 発 raw す る electric 気 シ グ ナ ル を parsing し た. Youdaoplaceholder0 そ results, the following ような ような results が obtain られた. 1) The recipient cells にお にお て4 types of light electricity 応 answer が観 check された. (1) very に rapid <s:1> depolarization, (2)ゆっく <s:1> と た depolarization, (3) small さ パ パ ス ス, (4) active potential. Analysis of the <s:1> results: (1)(2) at the end of the <s:1> receiving cell <e:1>, a で occurs; (4) at the side of the そ そ, a で occurs; する とが とが points った った. ま た, polarization に は ク ロ ラ イ ド チ ャ ン ネ ル の activeness が masato and し て い る こ と が Ming ら か と な っ た. Youdaoplaceholder5 また ロラ ドチャ ドチャ ネ ネ ドチャ ると (1)また ると (2) に the relationship between に and the て て ると ると えられる is examined in えられる. 2) Before injury, に に and the adjacent <s:1> inflationary pressure of the two cells バラ スによって スによって are balanced が to protect たれて たれて る る る. し か し な が ら, bloods cells が cut-off さ れ る と, そ の bentonite 圧 が disappear す る た め に の ends, the cells に strong い tension が え ら れ る. The が cause of tension change is となって, and the が possibility of dissociation occurs がある. そ の よ う な 観 point か ら parsing を into め た results, ganglion cells の liquid の soak 圧 を on げ て, raising 圧 を variations change さ せ る と, transient の points off a very が こ っ た. Youdaoplaceholder0, cell <s:1> voltage transformation を electrical シグナ を に に transducer する can を hold とが とが とが and とが respectively を った. こ の よ う な institutions は higher plants に お け る damage 応 answer の シ グ ナ ル 伝 da に も masato and し て い る こ と が report さ れ て い る. 3)ア,, ドロ, <s:1> injury に accompanied by う仮 root differentiation <e:1>, analysis を rows った. 仮 root は end の cell の み で form さ れ る が, ど の よ う な institutions で end cell が allotted の position を know す る か は know ら れ て い な か っ た. Analytical の results, bentonite 圧 に よ っ て, end に tension が 発 raw す る こ と に よ っ て, end cell は そ の position を know す る こ と が Ming ら か と な っ た.

项目成果

Shimmen, T.: "Studies on mechano-perception in the Characeae : transduction of pressure signals into electrical signals"Plant & Cell Physiology. 44・11. 1215-1224 (2003)

Shimmen，T.：“Characeae 的机械感知研究：压力信号转变成电信号”植物与细胞生理学 44・11（2003）。

Shimmen, T.: "Electrical perception of death message in Chara : analysis of rapid component"Plant & Cell Physiology. 43. 1575 (2002)

Shimmen, T.：“Chara 死亡信息的电感知：快速成分分析”植物

Inoue, N., Yamada, S., Nagata, Y.Shimmen, T.: "Rhizoid differentiation in Spirogyra : position sensing by terminal cells"Plant & Cell Physiology. 43. 479 (2002)

Inoue，N.，Yamada，S.，Nagata，Y.Shimmen，T.：“水绵中的假根分化：末端细胞的位置感知”植物