ミゾソバのカドミウム耐性機構と器官間における移行抑制機構の分子レベルでの解析

沟荞麦镉耐受机制及抑制器官间转移机制的分子水平分析

• 批准号: 17780049
• 负责人: 新町 文絵
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Nihon University Junior College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17780049/
• 关键词: カドミウム; ミゾソバ; グルタミン; ペクチン; Xylem-sap; アミノ酸; ニンヒドリン陽性物質; 器官特異的集積; 節位; 細胞壁成分; ペプチド; 茎; カドミウム; ミゾソバ; グルタミン; ペクチン; Xylem-sap; アミノ酸; ニンヒドリン陽性物質; 器官特異的集積; 節位; 細胞壁成分; ペプチド; 茎

ミゾソバはカドミウム(以下 Cd)耐性で体内に高濃度にCdを集積可能であるだけでなく、その集積部位が茎に特異的であるという特徴を持つ。このCd耐性および集積機構について解析を行っている。Cd処理したミゾソバ導管液中のCd濃度は処理濃度の約2倍であり、これまでにCd無害化と地上部への移行には未知のニンヒドリン陽性物質(F1〜F3)が関与していることを明らかにしている。そこでCd処理に伴うニンヒドリン陽性物質の種類と量の変化をTLCにより確認したところ、Cd処理濃度15μM、30μM、60μMで3日間処理したミゾソバから採取した導管液でF1が確認され、その量はCd処理濃度が高まるにつれて増加した。またF2、F3はCd60μM処理でのみ確認されたことから、Cdの地上部への移行や無害化には主にF1が関与しており、Cd量の増加に伴いF2、F3が誘導されて機能しているものと推察した。さらにこの物質の構成アミノ酸分析と標準アミノ酸とのTLC比較結果から、F1はGln、F2はVal、F3はLeuとIleの誘導体であることが示唆された。一方でCd集積部位である茎の細胞壁成分についても検討した。水耕栽培したミゾソバをCd120μMで1週間処理した後、細胞壁をペクチンI、II、ヘミセルロースI、IIおよびセルロースの5つに分画し、Cd分析を行った結果、熱水抽出(ペクチンI)に続き、ペクチンを架橋しているカルシウム(以下Ca)をシュウ酸アンモニウムではずすことで抽出されたペクチンII画分でCd含量がもっとも高く、集積にはペクチンが関与していることが示唆された。またミゾソバ茎の元素分析ではCd処理茎でCa含有率が低い傾向にあり、CdがCaの様にペクチンを架橋することで無害化・集積されているのではないかと推察している。今後さらに詳細な検討を行うことにより、細胞壁での集積形態を明らかにできると考えている。

它不仅对镉（CD）具有耐药性，并且可以在体内高浓度以高浓度积累CD，而且其特征是其特定于茎的累积位点。分析了这种CD抗性和积累机制。 CD处理的Mizobuba导管液体中CD的浓度约为治疗浓度的两倍，并且已经揭示了未知的二氢蛋白阳性物质（F1-F3）已参与CD的变性并过渡到地面。因此，当我们确认使用TLC与CD处理相关的荷兰阳性物质的类型和量的变化时，在从杂酚曲霉收集的管道液体中证实了F1，该液体从杂苯甲酸杆菌收集的液体液体中，在CD处理浓度为15μM，30μM和60μM的CD处理浓度三天，量增加了CD处理的浓度增加。此外，由于仅通过CD60μM处理来证实F2和F3，因此F1主要参与CD向上地面迁移并分解，并且估计F2和F3被诱导随着CD量的增加而发挥作用。此外，对该物质的组成氨基酸的分析和TLC与标准氨基酸的比较表明F1是GLN，F2是Val，F3是Leu和Ile的衍生物。另一方面，我们还检查了茎的细胞壁成分，这些细胞壁成分是CD积累的位点。用120μMCD处理水培生长的杂曲菌一周后，将细胞壁分级分为五个部分：果胶I，II，半纤维素I，II和纤维素以及CD分析。结果表明，通过去除钙（以下称为Ca）提取的果胶II分数与草酸铵交联果胶具有最高的CD含量，这表明果胶参与积累。此外，对串茎的元素分析在CD处理的茎中往往具有较低的Ca含量，并且估计CD是无害的，并且通过像Ca（如Ca）的交联果胶积累。我们认为，将来将进行进一步的详细检查，以阐明细胞壁的积累形态。