根圏ホスファターゼ活性の画像解析法

根际磷酸酶活性图像分析方法

• 批准号: 19658123
• 负责人: 矢野 勝也
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19658123/
• 关键词: 不均一系; 根圏pH; 2次元マッピング; リン; ホスファターゼ; 画像解析

土壌に施肥されたリンの約90%は、農作物に利用されることなく土壌に蓄積している。土壌に蓄積したリンの20〜80%は有機態として存在しているが、多くの植物は有機態リンを直接利用できない。植物が有機態リンを利用するためには、リン酸エステルを加水分解するホスファターゼを根から分泌することが重要である。本研究では、植物根圏におけるホスファターゼ活性を視覚化し、その画像解析から酵素活性の定量化とマッピングを可能とする方法を確立することを目的とした。ホスファターゼ酵素の基質として、フェノールフタレイン2リン酸を用いた。この物質はpH指示薬として知られるフェノールフタレインに2つのリン酸が付いたものであるが、リン酸が結合した状態ではpHが変化しても発色しない。しかし、ホスファターゼが作用してリン酸イオンが解離してフェノールフタレインになると、アルカリ条件下で赤色に発色する。このフェノールフタレイン2リン酸を溶解させた寒天ゲルシートを作成し、そのゲル上に検定植物の根を数十分広げておく。ホスファターゼ(AcPase)が作用した部位でフェノールフタレインが生成する。ゲル上にアルカリ溶液を塗布すれば、生成したフェノールフタレインを容易に検出することができる。このような手順で発色させたゲルシートをスキャンし、その画像データを得る。そして、この画像データからピクセルごとにフェノールフタレイン濃度を推定し、根圏ホスファターゼ活性のマッピング画像を作成できた。このゲルシートにあらかじめpH緩衝剤を含ませた場合と含ませない場合とで比較したところ、前者は活性が高く、後者は部分的に活性が低下していた。おそらく、前者はポテンシャルとしてのAcPase活性を、後者は根圏pHの影響を受けた実際のAcPase活性を反映したものと考えられる。

About 90% of soil fertilization and crop utilization are soil accumulation. 20~80% of the organic matter stored in the soil is stored in the soil, and the organic matter in the organic form is directly used in the organic matter of many plants. Plant organic リンを utilizes するためには, リン acid エステルを and adds water It is important to break down the secretion of the root of the secretion. This study focuses on the analysis of the plant root circle's activity and its visual appearance. The quantification of enzyme activity is possible and the method is established and the purpose is established.ホスファターゼEnzyme substrate として, フェノールフタレイン2 リン acid をいた. pH indicator of the substance Pay いたものであるが, リンacid がcombination したstate ではpHが変化しても発色しない.しかし、ホスファターゼが Effect してリン acid イオンが dissociation してフェノールフタレインになると, アルカリconditionsで红に発色する.このフェノールフタレイン2リン acid をsoluble させたHantian ゲルシートを成し, そのゲル上に検determined plant のroot を多十広げておく.ホスファターゼ(AcPase)がeffectしたpartでフェノールフタレインがGenerationする. The ゲル上にアルカリ solution is coated with すれば, and the したフェノールフタレインを is easy to be に検出することができる.このような手顺で発色させたゲルシートをスキャンし, その图データを得る.そして、この图データからピクセルごとにフェノールフタレイン thick The degree of estimation is the root of the activity and the image of the root is made. pH buffer pH buffer solution The former has high activity and the latter has low activity.おそらく, the former はポテンシャルとしてのAcPase active を, the latter は根圏The influence of pH is reflected by the activity of AcPase in the environment.

项目成果

Stomatal density of cowpea correlates with carbon isotope discrimination in different phosphorus, water and CO_2 environments.

不同磷、水和CO_2环境下豇豆气孔密度与碳同位素辨别相关。

• 发表时间: 2008
• 期刊: New Phytologist(掲載確定)
• 作者: 鈴木 龍一郎、田中 晶善;ら;Sekiya & Yano
• 通讯作者: Sekiya & Yano

根の生態学

根生态学

• 发表时间: 2008
• 作者: Yuichi Deguchi;Mari Banba;Yoshikazu Shimoda;Svetlana A.Chechetka;Ryota Suzuri;Yasuhiro Okusako;Yasuhiro Ooki;Koichi Toyokura;Akihiro Suzuki;Toshiki Uchiumi;Shiro Higashi;Mikiko Abe;Hiroshi Kouchi;Katsura Izui and Shingo Hata;松浦 朝奈・川島 忠臣共訳
• 通讯作者: 松浦 朝奈・川島 忠臣共訳