植物の排水組織の生理学的意義の解明

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植物は液体状態の水を排出する機構を備えている．この液体排出のことを溢泌と呼ぶ．排水組織は葉や鋸歯の先端に位置する小さな組織であり，溢泌を担っている．溢泌は陸上維管束植物で広く観察されている現象である一方，溢泌および排水組織の生理学的な意義はほとんど理解されていない．本研究では，溢泌液には様々な物質が含有されていることに注目し，排水組織の生理学的役割を解明することを目的とした．本研究ではまず，シロイヌナズナの溢泌現象の観測および溢泌液を採集する系の確立を行った．高湿度を保つ装置内で植物体を生育させた際に，肉眼で観測可能な量の溢泌液が排出されることを確認した．また，比較的低湿度で生育したシロイヌナズナでも，高湿度装置に置いた後，短時間のうちに溢泌液が葉に付着することが判明した．さらに連続的なカメラ撮影により，シロイヌナズナ葉から溢泌される様子のイメージングも行った．しかし，1個体から種々の解析に足る量の溢泌液を採取することは現状では困難であり，多個体からサンプリングするなど，さらなる系の改良が求められる．また，研究代表者はRNA-seqによってシロイヌナズナ排水組織で強く発現する遺伝子の網羅的同定を行ってきた．半年に渡る本研究期間では，それらの遺伝子の中から物質輸送に関与すると考えられる遺伝子を選抜し，変異体の単離や各種形質転換体の作出を進めてきた．しかしながら，現状では目ぼしい表現型を示す変異体は得られていない．今後は解析する遺伝子を増やすほか，表現型の解析法の検討を行う必要がある．