樹木形成層帯におけるオーキシン輸送様式の季節的変化に関する研究

树栖形成层区生长素运输模式季节变化研究

基本信息

批准号：
05760130
负责人：
船田良
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05760130/
关键词：
オーキシン形成層細胞濃度局在移動速度

项目摘要

樹木の形成層活動は、顕著な季節的変動を示す。その変動を制御する主要因として、オーキシンの量的変動が重要視されている。一方、量的変動が形成層活動を制御するという説とは別に、形成層細胞自体のオーキシンに対する反応性が変化し、この反応性の違いが形成層活動の季節的変化を導くという説が報告されている。この反応性の本質に関しては依然明らかにされていないが、反応性が異なる原因の1つとして、オーキシンの形成層帯での輸送様式や存在状態が季節的に変化することが考えられる。そこで本研究では、形成層帯でのオーキシンの濃度局在及び移動速度を検討した。まず、形成層領域に存在するオーキシンの濃度分布を調べた。供試木はトドマツを使用し、形成層活動が活発な期間に師部、形成層帯、木部等を含む小ブロックを樹幹より採集し、直ちに液体窒素で凍結した。木口面切片により構成組織の位置関係を確認した後、樹皮側より100mum厚の連続板目面切片を切り出しメタノールで抽出した。抽出液には、内部標準としてオーキシンの同位体標識化合物を一定量加え、さらに各種精製処理を行い、最終的には選択イオンモニタリング法で定量した。その結果、オーキシンは形成層帯において多く含まれ、次いで分化中の木部帯に含まれていた。一方、外樹皮や木部では検出されなかった。この分布パターンは、形成層活動が持続している期間ではほとんど変化がなく、従ってオーキシンの濃度局在の変化が形成層細胞の反応性の変化に関連している可能性は薄い。しかしながら、本研究の結果では細胞レベルでの局在については不明であり、今後、オーキシンの検出感度や試料の調整方法の検討が重要である。次に、オーキシンの移動速度について研究に着手したが、本研究では放射性同位体の代わりに、扱いが容易な安定同位体を用いて移動状態を検出しようと試みた。しかしながら、検出感度が十分ではなく正確な検出には至らなかった。

树木的形成层活动表现出显着的季节性波动。生长素的数量变化被认为是重要的，因为它是控制这些变化的主要因素。另一方面，除了数量波动控制形成层活动的理论之外，还报道了另一种理论，即形成层细胞本身改变其对生长素的反应性，并且这种反应性的差异导致形成层活动的季节性变化。尽管这种反应性的性质仍不清楚，但反应性差异的一个原因被认为是形成层中生长素的运输方式和状态的季节性变化。因此，在本研究中，我们研究了生长素在形成层区的浓度定位和移动速度。首先，我们研究了形成层区域中生长素的浓度分布。所用的试验树是库页岛冷杉，在形成层活动活跃期间从树干上采集含有韧皮部、形成层区、木质部等的小块，并立即冷冻在液氮中。使用木材端部切片确认构成组织的位置关系后，从树皮侧切下100mm厚的连续纹理切片并用甲醇提取。将一定量的生长素同位素标记化合物添加到提取物中作为内标，然后进行各种纯化处理，最后使用选择离子监测方法进行定量。结果发现，生长素在形成层区丰富，其次是分化木质部区。另一方面，在外层树皮或木质部中没有检测到它。这种分布模式在形成层持续活动期间几乎没有变化，因此生长素浓度定位的变化不太可能与形成层细胞反应性的变化有关。然而，这项研究的结果并没有揭示细胞水平的定位，未来考虑生长素的检测灵敏度和样品制备方法将很重要。接下来，我们开始研究生长素的迁移速度，在本研究中，我们尝试使用易于处理的稳定同位素代替放射性同位素来检测迁移状态。然而，检测灵敏度不足，未能实现准确检测。