タロイモ類における酸性土壌耐性機構の解明

阐明芋头耐酸性土壤的机制

• 批准号: 15780011
• 负责人: 川崎 通夫
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15780011/
• 关键词: サトイモ; タロイモ; アルミニウム; 酸性土壌; 酸性土壌ストレス; ストレス耐性; シュウ酸; 障害; ストレス; 脂質過酸化; 蓚酸; 蓚酸カルシウム; 形態

タロイモ類の中で主にサトイモ品種土垂(愛知早生)および品種〓芋におけるアルミニウム(Al)障害発現および耐性の機構に関する検討を進めた。その結果、〓芋は、土垂よりもAl耐性を有していることが示された。Alによる障害発現は、地上部よりも根において著しく認められた。根では、冠根の崩壊や特に根先端部の表皮組織の開裂が走査電顕で観察され、また、エバンスブルー染色により原形質膜損傷が根の先端部で顕著に発生することが明らかになった。根におけるAl含量は、〓芋よりも土垂で多かった。特に根の先端部では、Alが多量に集積されていた。さらに、Alが集積している根の先端部では、脂質過酸化が顕著に発生していることがシッフ試薬染色により示され、活性酸素が障害発現の一要因として強く関わっていることが推察された。本研究では、サトイモの根の先端部に限定して発達するシュウ酸カルシウム結晶を含む異型細胞(結晶細胞)が、皮層内の周辺部に管状に配置している構造「結晶細胞管状帯」を見出した。エリオクロムシアニン染色およびAl高感度標識蛍光試薬であるルモガリオンの処理により、根先端部内のAlは、この結晶細胞管状帯を境界に外側で多く、その内側では少なかった。また、結晶細胞内にもAlの集積が認められた。このことから、結晶細胞管状帯が、Alの根内部への進入を制限し、Al耐性機構に関与している可能性が示された。シュウ酸、リンゴ酸、クエン酸などの有機酸は、生体内外においてAlとキレートしてAlを無毒化させることが知られている。土垂と〓芋の根内部および根から分泌された各種有機酸の量は、両品種ともシュウ酸が顕著に多く、かつ、土垂よりも〓芋においてシュウ酸が多かった。サトイモではAl耐性にシュウ酸が強く関与していることが示された。

タ ロ イ モ class の で main に サ ト イ モ varieties of soil vertical (aichi) early お よ び varieties 〓 taro に お け る ア ル ミ ニ ウ ム (Al) handicap of 発 now お よ び patience の institutions に masato す る beg を 検 into め た. The results of そ そ, the results of 〓 taro よ, and the tolerance of soil pendula よ Al を are shown in <s:1> て る とが とが とが された された. The occurrence of Alによる impairment is, the abovematic よ, the root にお て て, the く, and the められた. Root で は, crown root の fracture 壊 や に root apex department の epidermis の cracking が walkthrough electric 顕 で 観 examine さ れ, ま た, エ バ ン ス ブ ル ー dyeing に よ り prototype の が root apex of plasma membrane injury で 顕 the に 発 raw す る こ と が Ming ら か に な っ た. The content of におけるAl in roots is, that in taro is よ, and that in clay soil is で and った. The に root tip で で, Alが large に set されて た た. さ ら に, Al が set product し て い の る root apex of で は, lipid acidification が 顕 the に 発 raw し て い る こ と が シ ッ フ try 薬 dyeing に よ り shown さ れ, active acid が handicap of 発 の a will now と し て strong く masato わ っ て い る こ と が push examine さ れ た. This study で は, サ ト イ モ の の root apex of に qualified し て 発 da す る シ ュ ウ acid カ ル シ ウ ム crystallization を containing む heterotypic cells (crystalline cells) が, cortex の within weeks 辺 に tubular に configuration し て い る structure "crystalline cells tubular 帯" を see し た. エ リ オ ク ロ ム シ ア ニ ン dyeing お よ び Al Gao Gan degree identity 蛍 light try 薬 で あ る ル モ ガ リ オ ン の 処 Richard に よ り, root apex division の Al は, こ の crystalline cells tubular 帯 を realm に lateral で く, そ の medial で は less な か っ た. Youdaoplaceholder0, に に Al <s:1> accumulation が recognition められた in crystalline cells. こ の こ と か ら, crystal cell tubular 帯 が, Al の root internal へ の into the limitations を し, Al tolerance に masato and し て い が る possibility in さ れ た. シ ュ ウ acid, リ ン ゴ acid, ク エ ン acid な ど の organic acids は, raw に in vivo and in vitro お い て Al と キ レ ー ト し て Al を さ virus-free せ る こ と が know ら れ て い る. Soil vertical と 〓 taro root の internal お よ び root か ら secretion さ れ た various varieties of organic acid amount の は, struck と も シ ュ ウ acid が 顕 に く more, か つ, soil vertical よ り も 〓 taro に お い て シ ュ ウ acid が more か っ た. サ ト イ モ で は Al tolerance に シ ュ ウ strong acid が く masato and し て い る こ と が shown さ れ た.

项目成果

Pretreatment with a Low Concentration of Methyl Viologen Decreases the Effects of Salt Stress on Chloroplast Ultrastructure in Rice Leaves (Oryza sativa L.)

• DOI: 10.1626/pps.7.435
• 发表时间: 2004-01
• 期刊: Plant Production Science
• 影响因子: 2.5
• 作者: K. Yamane;Shahidur Rahman;M. Kawasaki;M. Taniguchi;H. Miyake

Bundle sheath chloroplasts of rice are more sensitive to drought stress than mesophyll chloroplasts.

水稻束鞘叶绿体比叶肉叶绿体对干旱胁迫更敏感。

• 发表时间: 2003
• 期刊: Journal of Plant Physiology 160
• 作者: Yamane K;et al.
• 通讯作者: et al.

Light Dependency of Salinity-Induced Chloroplast Degradation

• DOI: 10.1626/pps.6.219
• 发表时间: 2003-01
• 期刊: Plant Production Science
• 影响因子: 2.5
• 作者: Shiro Mitsuya;M. Kawasaki;M. Taniguchi;H. Miyake

Strictness of the Centrifugal Location of Bundle Sheath Chloroplasts in Different NADP-ME Type C4 Grasses

• DOI: 10.1626/pps.6.274
• 发表时间: 2003-01
• 期刊: Plant Production Science
• 影响因子: 2.5
• 作者: Yojiro Taniguchi;M. Taniguchi;M. Kawasaki;H. Miyake

Structural changes and fate of crystalloplastids during growth of calcium oxalate crystal idioblasts in Japanese yam (Dioscorea japonica thunb.) tubers

• DOI: 10.1626/pps.7.283
• 发表时间: 2004-09-01
• 期刊: PLANT PRODUCTION SCIENCE
• 影响因子: 2.5
• 作者: Kawasaki, M;Taniguchi, M;Miyake, H
• 通讯作者: Miyake, H