作物の根端組織が水分センサーとして根の伸長成長を制御する可能性とその機構

昨年度はトウモロコシの根の伸長速度は根端に付けた寒天片の水ポテンシャルによって影響を受けることを明らかにした。そこで、本年度はトウモロコシの根の細胞の膨圧の測定と寒天片の水ポテンシャルの影響を最も大きく受ける部位の検討を通じて、根端に付けた寒天片の水ポテンシャルが伸長速度に及ぼす影響の機構を検討した。1.根端に水ポテンシャルが-1.6MPaの寒天片を付け、伸長速度の大きく減少した根と根端に水ポテンシャルが-0.03MPaの寒天片を付け伸長速度の大きい根との間には、根のどの部位の細胞においても膨圧には相違が認められなかった。2.-1.6MPaの寒天片をつけた根では根端と根端から約5mmの間の部位の伸長速度は低下せず、根端から5mmから10mmの間の部位の伸長速度が著しく低下した。3.-1.6MPaの寒天片を根端から約8mmの部位につけた根の伸長速度は、寒天片を根端と根端から5mmまでの間につけた根の伸長速度と比較して明らかに大きかった。以上の結果から、トウモロコシの根では根端側で受けた水ストレス刺激は根の基部側の細胞伸長を大きく抑制すること、および細胞伸長の抑制は細胞の膨圧の減少によって生じるのではないことが明らかとなり、併せて水ストレス刺激のシグナルによる伝達機構が存在することが示唆された。

昨年度はトウモロコシの根の伸長速度は根端に付けた寒天片の水ポテンシャルによって影響を受けることを明らかにした。そこで、本年度はトウモロコシの根の細胞の膨圧の測定と寒天片の水ポテンシャルの影響を最も大きく受ける部位の検討を通じて、根端に付けた寒天片の水ポテンシャルが伸長速度に及ぼす影響の機構を検討した。1.根端に水ポテンシャルが-1.6MPaの寒天片を付け、伸長速度の大きく減少した根と根端に水ポテンシャルが-0.03MPaの寒天片を付け伸長速度の大きい根との間には、根のどの部位の細胞においても膨圧には相違が認められなかった。2.-1.6MPaの寒天片をつけた根では根端と根端から約5mmの間の部位の伸長速度は低下せず、根端から5mmから10mmの間の部位の伸長速度が著しく低下した。3.-1.6MPaの寒天片を根端から約8mmの部位につけた根の伸長速度は、寒天片を根端と根端から5mmまでの間につけた根の伸長速度と比較して明らかに大きかった。以上の結果から、トウモロコシの根では根端側で受けた水ストレス刺激は根の基部側の細胞伸長を大きく抑制すること、および細胞伸長の抑制は細胞の膨圧の減少によって生じるのではないことが明らかとなり、併せて水ストレス刺激のシグナルによる伝達機構が存在することが示唆された。