ジャポニカ品種のイネはβ-チロシンを新葉に転流することで寒さに強くなるか

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本研究の目的は，元来熱帯に分布するイネの進化に伴う温帯への生息域拡大を化合物レベルで理解するために，植物ではイネジャポニカ品種だけがもつ新規な非タンパク質性アミノ酸β-チロシンをジャポニカ品種が産生し，長距離輸送を介して体系的に新葉へ集約する詳細なメカニズムおよびその生理的・生態的意義を環境適応の観点から解明することである．そして昨年度は，低温ストレスがβ-チロシンの新葉への集約に与える影響の確認を目標とした．具体的には，植物において低温ストレス耐性に関わる植物ホルモンであるジャスモン酸がβ-チロシンの新葉への集約を促進するか検証することである．そこで，はじめに日本晴（イネジャポニカ品種）をジャスモン酸処理して各部位のβ-チロシン濃度を処理，無処理区間で比較した．その結果，ジャスモン酸処理で展開前の新葉のβ-チロシン濃度が上昇した．そこで，ジャスモン酸処理により展開前の新葉へのβ-チロシンの長距離輸送を介した集約が誘導されたと考え，安定同位体ラベル化β-チロシンを日本晴に投与したのちジャスモン酸処理を行い，新葉におけるラベル化β-チロシンの濃度を無処理区と比較した．その結果，展開前の新葉において安定同位体ラベル化β-チロシン濃度が上昇し，日本晴においてβ-チロシンの長距離輸送効率がジャスモン酸処理により上昇することを見出した．以上の結果は，β-チロシンのイネ新葉への長距離輸送・蓄積がイネの耐冷性に寄与する可能性を支持する．