塩ストレスによる細胞死とストレスに適応した新根形成機構に関する細胞生理学的研究

盐胁迫引起细胞死亡的细胞生理研究及适应胁迫的新根形成机制

基本信息

批准号：
09251213
负责人：
且原真木
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09251213/
关键词：
オオムギ塩ストレス形質転換タバコ転流道管

项目摘要

塩ストレスによってオオムギ根の伸長が抑制された時、塩ストレスの程度が中程度であったり、一過的であった場合は、新根が発生する。一方、この時いったんストレスを受けて伸長が停止した古い根については、根細胞では核DNA分解を伴う細胞死が起こっていることをこれまで明らかにした。この細胞核DNAの分解は、アポトーシス様の機構が働き、時間的にも早い反応であることから、何か積極的な細胞生理的意味があるのではないかと考えた。具体的には、ストレスを受けた根の物質を分解し、輸送して塩ストレスに適応した新しい根や、地上部の形成に再利用しているのではないかと仮説を立てた。この仮説を検証するために、実験をおこなった。また細胞死と根形成の関係についてさらなる知見を得るため、ヒトおよび線虫の細胞死抑制遺伝子を導入した形質転換タバコを用いて実験をおこなった。オオムギ根に^<32>Pまたは^3Hで標識したチミジンを根に取り込ませて、根細胞のDNAを標識した。一定の時間根に塩ストレスを与えた後、アポトーシス様の機構で分解された核酸成分が転流・再利用されて、新根あるいは地上部の核酸合成に利用されるまで待った後、新根、地上部から核酸を抽出して、取り込まれた放射能を測定した。その結果、ストレス解除後成長を再開した地上部に有意に標識が入ることが明らかになった。新根にも標識が入るようだが、地上部ほど明確な結果にならなかった。次にヒトおよび線虫の細胞死抑制遺伝子を導入した形質転換タバコを農水省農業生物資源研究所から提供を受けて、根の形態形成を観察した。形質転換タバコの根は成長が遅くなり、外見上はまっすぐに伸びず、縮れたようになっていた。維管束系を観察したところ、木部の構造に異常が生じた根が多く見られ、道管の通導が悪く、成熟が遅延していることがわかった。細胞死抑制因子が働いて、木部の組織分化・細胞配列に影響を与えた結果と推察された。これらの個体の塩ストレス応答について、現在研究を進めているところである。

当盐应激抑制大麦根伸长时，如果盐应激的程度中等或短暂的，则会形成新的根。另一方面，我们以前已经揭示了因质量暴露并停止伸长的旧根，伴随着根细胞中核DNA降解的细胞死亡。由于类似凋亡的机制起作用，并且反应在时间上很快，因此我们认为降解中可能存在一些阳性的细胞生理含义。具体而言，我们假设将压力根中的物质分解并运输以将其运输以将其重新使用以形成适合盐胁迫的新根，并在地面上形成。进行了一个实验以检验该假设。此外，为了进一步了解细胞死亡与根部形成之间的关系，使用转化的烟草进行了实验，该烟草是用抑制人和线虫细胞死亡的细胞死亡的基因引入的。用用 ^<32> p或 ^3H标记的胸苷占根，以标记根细胞DNA。在一定时间段内将盐应激施加到根部后，将核酸成分被凋亡样机制降解并重复使用，并用于合成新的根或地上核酸，然后将核酸从New Roots and Offeration cormant-Offer-Offer-Offer-Offeration中提取。结果，据揭示了标签被显着放置在压力缓解后恢复生长的地面上。宁恩似乎有迹象，但结果并不像上面的那样清晰。接下来，由农业，林业和渔业部提供了用人和线虫细胞死亡抑制基因转化的烟草，并且观察到根形态发生的根形态发生。转变的烟草的根源减慢了生长的速度，并没有向外拉直，似乎是卷曲的。当我们观察到血管束系统时，我们发现许多根部在木质部结构，管道传导差和成熟延迟的情况下具有异常。据估计，细胞死亡抑制剂是细胞死亡的作用，并影响木质部的组织分化和细胞序列。我们目前正在研究这些个体的盐应力反应。