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植物の根の光忌避反応－極性オーキシン輸送をコントロールする活性酸素種の機能解明

植物根部的拒光反应 - 阐明控制极性生长素运输的活性氧的功能

基本信息

批准号：
14J01654
负责人：
陽川憲
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J01654/
关键词：
光忌避活性酸素種オーキシン根

项目摘要

自然界において、宇宙より絶え間なく地上に降り注ぐ光は植物にとって、光合成活動を始めとして生育を左右する重要な環境因子の一つである。外界の光環境は日単位、年単位で変化しており、植物はそれに応じて常に生長を変化させる必要がある。特に、植物が光の方向に応じて生長速度や方向を調節することを、光屈性反応として広く知られている。植物の光屈性に関する研究はチャールズ・ダーウィンの時代より盛んに行われてきた。ただし、普段から光の下で生育する植物の「地上部」における研究に対して、暗い地下に存在する「根部」がどのように光に応答するかについてはいまだ不明な点が多い。以前より、暗黒化で伸長する根の重力屈性（屈曲）が、光の刺激がきっかけとして起こることが報告されてきた。言い換えると、暗黒条件下の根は重力方向を感知することができない。この光依存的な重力屈性は、根が光からより早く遠ざかるための忌避応答の一部と考えられる。しかし、根の光受容後、どのような細胞内イベントが起こっているかは明らかにされていなかった。本研究課題において、トウモロコシ幼根を用いて光照射実験を行ったところ、根の先端部において植物ホルモンの一つであるオーキシン分子が蓄積していること、また、オーキシン分子が根端部において新規にアミノ酸のトリプトファンより生合成されていることが分かった。オーキシンは根の屈性において、細胞分裂や伸長を制御する上で重要な役割を果たす植物ホルモンである。これらの結果から、光に応答して根が忌避する一連の反応には、根端部におけるオーキシンの生合成と蓄積が関わっていることが明らかになった。さらに、根への光照射により、その他様々なシグナリング分子や生理活性物質の濃度や局在が変化していることも明らかになった。

Nature, the universe, the earth, light, plants, photosynthesis, reproduction, important environmental factors The light environment changes from day to day and from year to year. Plants change from day to year and from year to year. The direction of light, the speed of growth, and the direction of light in plants are regulated. The study of plant photoflexibility is a matter of time. The "aboveground part" of the plant is studied in the general section, and the "roots" exist in the dark underground. Before, dark and dark, the root's gravitational flexibility (flexion), light and stimulation, the report. The root of gravity is perceived under dark conditions. The light is dependent on gravity, and the root is light. After the root is exposed to light, the intracellular reaction starts. This research topic is about the accumulation of molecules in the root tip of young roots by light irradiation, and the synthesis of molecules in the root tip. The root flexibility, cell division and elongation are important for plant growth. The result of this is that the root of the tree is surrounded by light, and the root of the tree is surrounded by light. The concentration of molecular physiologically active substances in the medium of light irradiation and light irradiation is different.