作物根系における可塑性発現過程についての細胞学的・作物生理学的見地からの解明

从细胞学和作物生理学角度阐明作物根系可塑性表达过程

• 批准号: 14760010
• 负责人: 小川 敦史
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Akita Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14760010/
• 关键词: 可塑性; 側根; 環境ストレス; 核内多倍数性; 細胞分裂; 5-Bromo-2'deoxyuridine; 糖分配; 側根発生関連遺伝子; 浸透圧ストレス; グルコース; シュークロース; フローサイトメトリー; トウモロコシ

側根の発生や伸長を中心とした作物根系での可塑性の発現は,作物の環境ストレス耐性を考える上で非常に重要な形質であると考えられる.しかし,その発現メカニズムに関しては,ほとんど明らかになっていない.本研究では,(1)側根発生・伸長過程における物質動態に注目した研究,(2)細胞学的見地からの可塑性についての研究,の2点に注目し,乾燥ストレス下での可塑性発現過程を明らかにすることを目的とした.(1)については前年度得られた結果を投稿論文にまとめ,投稿中である.環境ストレス下において,組織の発生や伸長に関わる細胞周期は大きく影響を受けると考えられ,ストレス条件下での細胞周期に関する知見は,ストレス条件下での側根の発生伸長,つまりは可塑性メカニズムを検討する上で非常に重要である.体細胞分裂の過程において,細胞分裂が起こらずにDNA合成だけが繰り返され,核内のDNA含量は整倍数的に増加する現象が見られ,この現象を核内多倍数性と呼ぶ.フローサイトメトリーを用いて,トウモロコシにおける核内多倍数性の発生パターンに関して,品種や組織による違い,生育環境の変化や加齢段階の差異が与える影響について検討した.根系においては,組織学的加齢や植物の加齢,塩ストレス強度の増加,アブシジン酸処理によって核内多倍数性の発生頻度は増加した.これらの結果より,フローサイトメトリーを用いた倍数性の比較検討が,加齢の進行やストレスに対する細胞学的反応を評価する上で,有効な手段である可能性が示唆された.この結果を現在まとめ,投稿準備中である.また現在側根の発生に関して,(1)5-Bromo-2' deoxyuridineを用い,乾燥ストレス下での,種子根根端および側根発生部位における細胞分裂活性の定量的評価,および(2)側根発生関連遺伝子と考えられる遺伝子のストレス環境下での発現解析を行っている.

以侧向根的发育和伸长为中心的作物根系中可塑性的表达被认为是考虑农作物中环境压力​​的抗性非常重要的特征。但是，表达机理几乎不清楚。在这项研究中，我们重点介绍了两个点：（1）一项研究重点是横向根发育和伸长过程中的材料动力学，以及（2）从细胞学角度看可塑性的研究，我们旨在阐明在干旱应激下的可塑性表达过程。 （1）在提交文件中总结了上一年获得的结果。人们认为，在环境压力下与组织发育和伸长的细胞周期受到很大的影响，并且在应激条件下，在应力条件下，在应力条件下对细胞周期的发现非常重要。在此过程中，体细胞分裂，在没有细胞分裂的情况下重复进行DNA合成，并且细胞核中的DNA含量增加了积分，并且该现象称为核内多倍体。使用流式细胞仪，我们研究了玉米核多倍体核差异的影响，具体取决于多样性和组织，生长环境的变化以及衰老阶段的差异。在根系中，由于组织学衰老，植物衰老，盐应激强度增加和脱落酸治疗，核内多倍体的频率增加。这些结果表明，使用流式细胞术的比较倍数可能是评估衰老进展和对压力的细胞学反应的有效工具。我们目前正在编译这些结果并为提交做准备。关于使用脱氧尿苷的当前出现侧向根的发生，（1）5-溴-2'，我们在干旱应激下定量评估了种子根尖端和横向根发育位点的细胞分裂活性，（2）对应激条件下被认为是侧根相关基因的基因的表达分析。