大気中活性窒素の細胞増殖バイタリゼーション作用の分子生理学的実態と分子種の解明

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これまでに、大気中窒素酸化物NOx(NO と N0_2、100-200 ppb)が、植物のシュートバイオマス、総葉面積、細胞成分含量を非処理区の1.7-2.0倍増加させることを初めて発見した。NOx由来の窒素は植物体中の全窒素の5%以下を占めるに過ぎず、NOxは付加的窒素源としてではなく、シグナルとして作用すると結論された。この大気中NOxの作用を植物バイタリゼーションシグナル作用と命名した。その後、シロイヌナズナでも同様な植物バイタリゼーションシグナル作用が確認された。シロイヌナズナの形態学的観察から、大気中NOxによる植物バイク、リゼーションシグナル作用は細胞増殖促進効果に帰着された。本研究では、シロイヌナズナを材料として大気中NOxの植物バイタリゼーションシグナル作用の分子生理学的実態の解明と大気中NOxの植物バイタリゼーションシグナルの実態の解明(分子種の同定)を研究目的とした。これまでの栽培法では、植物の生育の個体間のバラツキが大きかったので、l細胞レベルでの解析が困難であった。平成19年度は、屋内に設置した暴露チャンパー内で、個体間を離して、個体間のバラツキを少なくする栽培方法を確立した。次いで至適栽培条件(濃度、栽培期間)を確立した。平成18年度に主要作物のヒマワリ、レタス、カボチャ、キュウリにおいても植物バイタリゼーションシグナル作用が確認されることを確認したが、本年度はさらにぞロヘイヤにおいてもこの作用が確認され、さらに種子の収量が増加することを見出した。