作物根-土壌界面における粘液分泌の動態観察方法の確立

作物根-土界面粘液分泌动态观测方法的建立

• 批准号: 09876006
• 负责人: 飯嶋 盛雄
• 金额: --
• 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: 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/grant/KAKENHI-PROJECT-09876006/
• 关键词: 根冠; 日周性リズム; 根; 粘液; 微速度撮影; 分泌

植物の根冠からは粘液が分泌され、根冠周辺部において粘液層が形成される。粘液層は植物根の生長や機能に対して様々な役割を担っていることが指摘されている。しかし、土壌中での粘液分泌の実態が不明であるため、とくに土壌と根の相互作用に関連した役割については、推測の域を出ないものが多い。そこで、本研究では土壌中を伸長している根から分泌される根冠粘液を直接観察する方法を検討し、それが土壌中における粘液の分泌動態を把握する方法論となりうるかどうかを判定することを目的とした。実体顕微鏡を取り付けたモノクロチルドCCDカメラで土壌中を伸長しているトウモロコシ種子根の根端を、透明なアクリル板越しに撮影した。この方法によって、種子根の根端部とアクリル板との間に粘液状の物質が観察された。この物質が根冠粘液であるかどうかを、パネル上の粘液の残存性とその染色性、さらに、移植固体の根端部と針金の先端部の観察の比較等によって総合的に評価した。その結果、この物質が根冠粘液であると結論した。本法によって、粘液の分泌動態を把握しうるかどうかを確かめるため、画像として取り込んだ粘液の分布範囲を面積として定量化することによって、分泌の日周変動を調査した。その結果、粘液面積は、夜間の22時から4時にかけて大きく、昼間の10時から12時に最低値を示した。また、最大値を記録した24時の面積は、最低値であった10時よりも約40%大きな値を示した。以上の結果から、土壌中で分泌された根冠粘液の増減には日周変動があることを明らかにし、本法によって土壌中における根冠粘液の分泌動態が把握しうると結論した。さらに、根冠粘液の分泌と根の伸長生長との関係についての基礎的知見を得るために、分泌量と根の伸長速度との関係についても検討した結果、粘液の分泌量は種子根の伸長生長と関連性があることを定量的に認めた。

The が ら mucus が of the plant 's root crown secretes され, and the にお て て mucus layer が around the root crown forms される. Function of mucous layer は や plant growth and root の に し seaborne て others 々 な "を cut bear っ て い る こ と が blame さ れ て い る. し か し, soil 壌 で の mucus secretion の unknown state be が で あ る た め, と く に soil 壌 と root の interaction に masato even し た service cut に つ い て は, conjecture の domain を out な い も の が い more. そ こ で, this study で は を elongation in the soil 壌 し て い る root か ら secretion さ れ る root cap mucilage を 観 directly examine す る method を beg し 検, そ れ が in the soil 壌 に お け る mucus secretion の dynamic を grasp す る methodology と な り う る か ど う か を determine す る こ と を purpose と し た. Be body 顕 micromirror を take り pay け た モ ノ ク ロ チ ル ド CCD カ メ ラ で を elongation in the soil 壌 し て い る ト ウ モ ロ コ シ seed root の radicular を, transparent な ア ク リ ル plate more し に pinch of shadow し た. The <s:1> <s:1> method によって, the end of the seed root of the <s:1> とア リ リ リ <s:1> plate と, the に mucily-like <s:1> substance between the と が観 observe された. こ の が root cortex mucus で あ る か ど う か を, パ ネ ル の mucus on の survivability と そ の dyeing, さ ら に, transplanted solid の end と needle Kim の apex の 観 examine の comparison に よ っ て 総 に evaluation of 価 し た. Youdaoplaceholder0 そ result, <s:1> substance が root cap mucus であると conclusion た. This law に よ っ て, mucus secretion の dynamic を grasp し う る か ど う か を か indeed め る た め, portrait と し て take り 込 ん だ mucus の distribution van 囲 を area と し て quantitative す る こ と に よ っ て, secrete の day week - を survey し た. そ の results, mucus area は, の 22 at night when か ら 4 when に か け て big き の く, day 10 か ら at time of 12 に lowest numerical を し た. Youdaoplaceholder0, the maximum value を records the <s:1> area た at た24, the minimum value であった10 よ また を approximately 40%, the maximum な な value を shows the た. の above results か ら secretion, soil 壌 で さ れ た root cap mucilage の rights reduce に は day week - が あ る こ と を Ming ら か に し, this law に よ っ て in the soil 壌 に お け る root cap mucus secretion の dynamic が grasp し う る と conclusion し た. さ ら に, root cap mucus secretion of の の と root elongation growth と の masato is に つ い て の foundation of knowledge を る た め に, secretion の と root elongation rate と の masato is に つ い て も beg し 検 た results, は の mucus production の seed root elongation growth と masato even sex が あ る こ と を quantitative に recognition め た.

项目成果

Grzesiak,S.et al.: "Differences in drought tolerance between cultivars of field bean and field pea.Morphological characteristics,germination and seedling growth." Acta Physiologiae Plantarum. 19(3). 339-348 (1997)

Grzesiak,S.et al.：“豌豆和豌豆品种之间耐旱性的差异。形态特征、发芽和幼苗生长。”

Izumi,Y.et al: "Quantitative analysis of the architecture of seminal root system of rice (oryza sativa L.)grown under different soil moisture conditions." Japanese Journal of Crop Science. 66(3). 418-426 (1997)

Izumi,Y.et al：“不同土壤湿度条件下生长的水稻 (oryza sativa L.) 种子根系结构的定量分析。”

Grzesiak,S.et al.: "Differences in drought tolerance between cultivars of field bean and field pea.A comparison of drought-resistant and drought-sensitive cultivars." Acta Physiologiae Plantarum. 19(3). 349-357 (1997)

Grzesiak,S.et al.：“豌豆和豌豆品种之间耐旱性的差异。抗旱和干旱敏感品种的比较。”

Izumi,Y.et al: "Genotypic variation in the development of seminal root system of rice under different culture conditions in vitro." Japanese Journal of Crop Science. 66(3)8. 427-435 (1997)

Izumi,Y.et al：“不同体外培养条件下水稻种子根系发育的基因型变异。”

Yano,K.et al.: "Arbuscular mycorrhizal formation in undisturbed soil counteracts compacted soil stress." Applied Soil Ecology. (in press).

Yano,K.等人：“原状土壤中丛枝菌根的形成可以抵消压实的土壤压力。”