植物生葉のCO_2ストレス情報変換機能を利用した匂いセンシング

利用新鲜植物叶片CO_2胁迫信息转换功能进行气味传感

• 批准号: 03205033
• 负责人: 松岡 英明
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03205033/
• 关键词: 植物生葉; CO_2ストレス; 匂い分子; 情報変換; ベンジルアセテ-ト; 蛍光応答; セカンドメッセンジャ-; Ca^<2+>(カルシウムイオン)

植物生葉のCO_2ストレス応答波形が匂い分子の存在により鋭敏に変化することから、CO_2ストレス応答機構を解明することが生葉を利用した匂いセンサ-の開発の基礎と考えられる。本研究では、第一にタバコ生葉(Nicotiana tabacum “Xanthi nc")またはタバコ培養細胞(N.tabacum line BYー2)のCO_2ストレス応答におけるセカンドメッセンジャ-(cAMP、Ca^<2+>)の関与を調べた。その結果生葉でのcAMPの関与は特に認められなかった。一方Ca^<2+>については、培養細胞にCa^<2+>検出用蛍光色素Fluo3(λ_<EX>=490nm、λ_<EM>=530nm)をマイクロインジェクション法により注入し、CO_2との反応に伴う蛍光画像変化の解析を行った結果、Ca^<2+>濃度が変動することが認められた。CO_2ストレス応答についてクロロフィルに由来する蛍光変化を指標とする解析も平成して進めた。生葉では3%以上のCO_2に対して蛍光強度変化(△F/F)が認められた。応答波形は早い応答成分と遅い応答成分とから成ると考えられたが、単離した細胞レベルでは遅い応答成分のみしか生じなかった。またこの応答はN_2に対しても生じた。細胞レベルの応答特性と生葉レベルの応答特性を比較した結果、生葉では細胞内情報伝達系のみならず細胞間情報伝達系についても考慮する必要があると結論された。一方、匂い応答実験を行うための準備として、匂い成分の定量的供給及び定量的分析を行う技術の確立が必要である。これを行うためには高性能の吸脱着特性を示す吸着剤が必要となる。そこで本研究では新たにテフロン系微粒子(TFEーMー32)に着目し、匂い部分としてベンジルアセテ-ト(BA)を選びその脱着特性を調べた。その結果、従来のTenax TAでは3回連続加熱脱着させてもBAの残留が認められたが、TFEーMー32では1回で完全に脱離することがわかった。

CO_2 emission response waveform of plant leaves is the basis for the development of sensitive molecules. In this study, the relationship between CO_2 conversion and the regulation of-(cAMP, Ca^<2+>) in Nicotiana tabacum "Xanthi nc"(Nicotiana tabacum "Xanthi nc") cells was investigated. The fruit of the tree is cAMP and the fruit of the tree is cAMP A method for detecting fluorescent pigment Fluo3 (λ_<EX>=490nm, λ_ =530nm) in cultured cells was developed. The analysis results of fluorescent pigment Fluo3 (λ_ =490nm, λ_<EM>=530nm) in cultured cells showed that the concentration of Ca_(2+) varied. CO_2 is the most important factor in the development of the economy. When CO_2 content is above 3% in leaves, the change of light intensity (△F/F) can be recognized. The response waveform is composed of the following components: The answer is N_2. Comparison of cellular response characteristics and foliar response characteristics; results; foliar response; intracellular response; intracellular response; and intercellular response. The quantitative supply of ingredients and the establishment of quantitative analysis techniques are necessary. High performance adsorption characteristics are necessary for this purpose. In this study, the new type of particles (TFE-M-32) were selected and their characteristics were adjusted. As a result, the Tenax TA is 3-way connected to the heat release, and the BA residue is recognized. The TFE M 32 is 1-way completely separated.

项目成果

H.Matsuoka: "“Biosensing System for Odor Compounds Using Plants."in『Chemical Sensor Technol. Vol.4』" Kodansha Scientific Ltd., 253-266 (1992)

H.Matsuoka：“使用植物的气味化合物生物传感系统。”《化学传感器技术》第 4 卷”讲谈社科学有限公司，253-266 (1992)

S.Yamada,J.Cao,O.Sumita,K.Kurasawa,H.Kurata,K.Oh,H.Matsuoka: "Automatic Antifungal Activity Analyzing System on the Basis of Dynamic Growth Process of a Single Hypha." Mycopathologia. (1992)

S.Yamada，J.Cao，O.Sumita，K.Kurasawa，H.Kurata，K.Oh，H.Matsuoka：“基于单菌丝动态生长过程的自动抗真菌活性分析系统”。

K.Oh,H.Matsuoka,O.Sumita,K.Takatori,H.Kurata: "Evaluation of Antifungal Activity of Antimycotics by Automatic Analyzing System." Mycopathologia. (1991)

K.Oh，H.Matsuoka，O.Sumita，K.Takatori，H.Kurata：“通过自动分析系统评估抗真菌药物的抗真菌活性。”

H.Matsuoka,S.Dousaki,K.Sera,A.Shinohara,H.Ishii: "Development of Quantitative Odor Supplier for Plant Leaf Sensor System." Sensors and Actuators. 5. 129-133 (1992)

H.Matsuoka、S.Dousaki、K.Sera、A.Shinohara、H.Ishii：“植物叶片传感器系统定量气味供应商的开发”。

H.Matsuoka,M.Saito,T.Homma,Y.Nemoto,H.Itoh: "Fluorescence Response of Tobacco Leaf to CO_2 Stress." Biochimica Biophysica Acta.

H.Matsuoka、M.Saito、T.Homma、Y.Nemoto、H.Itoh：“烟叶对 CO_2 胁迫的荧光响应。”