シダ植物の気孔反応の研究

蕨类植物气孔反应的研究

• 批准号: 16657016
• 负责人: 島崎 研一郎
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16657016/
• 关键词: シダ; 気孔; 光合成; 赤色光; 細胞膜H^+-ATPase; 青色光; アジアンタム; フォトトロピン; クロロフィル

シダ植物の気孔反応、特に、光に対する反応について調べた。材料にはおもにホウライシダを用いた。シダの葉に光を当てると気孔が開口した。また、光合成炭酸ガス固定も起き、葉内の炭酸ガス濃度が急激に低下した。赤色光を当てると炭酸ガス濃度が低下し、気孔が開口した。しかし、さらに、青色光を当てても気孔は開口しなかった。通常の、高等植物では気孔は青色光に敏感に反応するので、この点はシダ植物の特質と考えられた。次に、ホウライシダから気孔を含む表皮を調製した。表皮でも同様に赤色光によって気孔が開き、さらに、青色光を重ねて当てても気孔はそれ以上は開かなかった。以上の結果はシダでは青色光に特異的な気孔反応が欠失している事を示している。青色光に特異的な気孔反応は、他の3種類のシダ植物でも見られなかった。このシダの表皮には免疫学的に細胞膜H^+-ATPaseが存在し、フジコッキンを添加すると気孔が開口し、溶媒の酸性化が見られた。この事実は、シダでも気孔開口の駆動力としてH^+勾配の形成が重要な役割を果たしている事を示している。さらに、ホウライシダの青色光受容体Acphot1とAcphot2が孔辺細胞に発現している事を見出した。このAcphot1を青色光による気孔開口反応を欠いたシロイヌナズナに発現させると、青色光反応が回復した。さらに、青色光に特異的な気孔反応は、他の3種類のシダ植物でも見られなかった。以上の結果はシダ植物では気孔の青色光反応が欠失しており、それは、青色光受容体と細胞膜情報伝達系を繋ぐ成分が欠けているためであると推測された。また、シダ植物の葉内の炭酸ガス濃度が素早く低下し、その後、気孔開口が認められたので、赤色光による気孔開口はこの炭酸ガスの濃度の低下が重要な因子であると考えられた。

Youdaoplaceholder0 plants have an antipore of 応, a characteristic of に, and light of に against する of 応に, 応に, て and て. Materials: に お お にホウラ シダを シダを use に た. Youdaoplaceholder0 に light を when the てると gas hole が opens た た. Youdaoplaceholder0, photosynthesis of carbolic acid ガス fixation causes また, the concentration of <s:1> carbolic acid ガス in the leaf が sharply increases に and drops た た. When the concentration of てると carbonic acid ガス is が low and the gas hole が is open, the red light is を. The <s:1> な, さらに, cyan light を when the てて gas hole てて is opened な った った. Generally, <s:1> and higher plants で で, the pore <s:1> cyan light に is sensitive に to 応する, で is で, and <s:1> points are <s:1> シダ. The characteristics of シダ シダ plants are と examined えられた. Subに, ホウラ シダ シダ ら ら pore を contains む epidermal を modulates た た. Red light with others in epidermis で も に に よ っ て 気 hole が き, さ ら に, cyan light を ね て when て て も 気 hole は そ れ above は open か な か っ た. の above results は シ ダ で は cyan light に specific な 気 hole against 応 が owe lost し て い を る things in し て い る. The cyan light に special な photophthora 応 った, he <s:1> three kinds of <s:1> シダ plants で are found in られな られな った った. こ の シ ダ の epidermis に は immunological に H ^ + - cell membrane ATPase が し, フ ジ コ ッ キ ン を add す る と 気 hole opening が し, solvent の acidic が see ら れ た. こ の things be は, シ ダ で も 気 hole opening の 駆 power と し て H ^ + hook with の form important な が "を cut fruit た し て い る matter を shown し て い る. さ ら に, ホ ウ ラ イ シ ダ の cyan light by let body Acphot1 と Acphot2 が 辺 cell に 発 now し て い を る things show the し た. こ の Acphot1 を cyan light に よ る 気 hole opening the 応 を owe い た シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ に 発 now さ せ る と, light cyan 応 が reply し た. Youdaoplaceholder0, cyan light に special な kon reaction 応 った, and other <s:1> three species of <s:1> シダ plants で で can be found in られな 応 った った. の above results は シ ダ plant で は 気 hole の cyan light anti 応 が owe lost し て お り, そ れ は, cyan light let body と intelligence 伝 of cell membrane system を 繋 ぐ composition が owe け て い る た め で あ る と speculation さ れ た. ま た, シ ダ の の carbon acid in leaves ガ が ス concentration and low early く し offering そ の after, 気 hole openings が め ら れ た の で, red light に よ る 気 hole opening は こ の carbon acid ガ ス の low concentration の が important factor な で あ る と exam え ら れ た.

项目成果

Isolation of intact vacuoles and proteomic analysis of tonoplast from suspension-cultured cells of Arabidopsis thaliana

• DOI: 10.1093/pcp/pch099
• 发表时间: 2004-06-01
• 期刊: PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.9
• 作者: Shimaoka, T;Ohnishi, M;Mimura, T
• 通讯作者: Mimura, T

Abscisic acid induces rapid subnuclear reorganization in guard cells

• DOI: 10.1104/pp.103.034728
• 发表时间: 2004-04-01
• 期刊: PLANT PHYSIOLOGY
• 影响因子: 7.4
• 作者: Ng, CKY;Kinoshita, T;Assmann, SM
• 通讯作者: Assmann, SM

Phototropin from Chlamydomonas reinhardtii is functional in Arabidopsis thaliana

• DOI: 10.1093/pcp/pci037
• 发表时间: 2005-02-01
• 期刊: PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.9
• 作者: Onodera, A;Kong, SG;Nagatani, A
• 通讯作者: Nagatani, A

A transgene encoding a blue-light receptor, phot1, restores blue-light responses in the Arabidopsis phot1 phot2 double mutant

• DOI: 10.1093/jxb/erh044
• 发表时间: 2004-02-01
• 期刊: JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY
• 影响因子: 6.9
• 作者: Doi, M;Shigenaga, A;Shimazaki, K
• 通讯作者: Shimazaki, K

Inhibition of blue light-dependent H^+ pumping by abscisic acid through hydrogen peroxide-induced dephosphorylation of the plasma membrane H^+-ATPase in guard cell protoplasts.

脱落酸通过过氧化氢诱导的保卫细胞原生质体中质膜H 2 -ATP酶的去磷酸化来抑制蓝光依赖性H 2 泵送。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Plant Physiol 136
• 作者: Jovanovic;Jelena;Zhang et al.
• 通讯作者: Zhang et al.