タロイモ類における酸性土壌耐性に関わる機能形態と生理メカニズムの解明

阐明芋头耐酸性土壤的功能形式和生理机制

• 批准号: 18780011
• 负责人: 川崎 通夫
• 金额: $ 1.86万
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18780011/
• 关键词: サトイモ; タロイモ; アルミニウム; シュウ酸; 結晶; ストレス; カスパリー線; 根; 酸性土壌; 有機酸; 障害

サトイモにおけるA1障害発現とA1耐性の機構に関する検討を進めた。A1による障害発現は、地上部より根において顕著であった。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、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認められた。これらの障害はスペルミジンをA1処理液に添加することにより軽減した。根では特に先端部でA1が多量に集積した。A1が集積した根の先端部では、脂質過酸化が顕著に発生することがシッフ試薬染色により示され、活性酸素がA1障害発現の一要因として関わっていると推察された。本研究では、サトイモ根先端部に限定して形成されるシュウ酸カルシウム結晶を含む結晶細胞が皮層周縁部に管状に配置している構造である「結晶細胞管状配列」を発見した。エリオクロムシアニン染色とルモガリオン蛍光試薬処理により、A1処理した根の先端部内のA1は、結晶細胞管状配列を境界に外側で多く、その内側で少ないことが認められた。個々の結晶細胞の中にもA1の顕著な集積が認められた。A1は根の先端部の中心柱の外周にも多く分布していた。ベルベリン蛍光試薬処理から、A1処理した根の先端部では内皮で明瞭にカスパリー線が認められた。これらのことから結晶細胞管状配列やカスパリー線は、A1の根内部への進入を制限し、A1耐性機構に関与している可能性が示された。比較的耐性のある品種では、根内部でシュウ酸含量が多く、かつ、根から出るシュウ酸量も多かった。NMR分析により根内部では、A1はA1:シュウ酸=1:3のA1-シュウ酸複合体の形態でキレートされていることが示された。これらのことよりサトイモではA1耐性にシュウ酸が生体内外において強く関与していること考えられた。また、カスパリー線の放射幅は、A1処理により有意に広くなり、A1とスペルミジンで同時に処理するとさらに有意に広くなった。

我们已经研究了芋头中A1损伤表达和A1抗性的机制。与上面的地面相比，根部在根中发生A1诱导的损伤的发生更为明显。在根部，通过扫描电子显微镜观察到表皮组织的牙冠根和表皮组织的裂解，尤其是在根的尖端，并且在根尖端上明显地发现了质膜损伤。通过在A1治疗溶液中添加精子来缓解这些障碍。在根部，大量积累了A1，尤其是在尖端。 Schiff的试剂染色表明，脂质过氧化是在A1积累的根尖端发生的，并且估计活性氧是A1疾病表达的一个因素。在这项研究中，我们发现了一种“晶体细胞管状排列”，其中一种结构，其中仅在芋头根尖端形成的含有草酸钙晶体的结晶细胞在角膜层周长的外围形状排列。 Eliochromium氰氨酸染色和Lumogallion荧光试剂处理表明，A1处理的根部的A1在很大程度上在晶体细胞管状阵列的边界内部很大，并且很小。 A1在单个晶体细胞中也很明显。 A1也更广泛地分布在根尖端的中央柱的外围。从用berberine荧光试剂治疗，在A1处理的根尖端上可以清楚地看到caspary线。这些结果表明，晶体细胞管状阵列和Casparie线限制了A1进入根部，并且可能参与了A1电阻机理。在相对抗性的品种中，根部内有高氧酸含量，根中有高氧酸含量。 NMR分析表明，根部A1内的A1形式是A1氧酸配合物，其A1：草酸= 1：3。这些发现表明草酸在体内和体内都强烈参与芋头的A1抗性。此外，通过A1处理，Casparie系的辐射宽度变得明显宽，并且在同时用A1和精子定治疗时，更宽。

项目成果

ナガイモ塊茎における貯蔵性粘液の蓄積と粘性成立の機構の検討

马铃薯块茎贮藏粘液积累及粘度建立机制研究

• 发表时间: 2007
• 作者: 小田切雄司;ら
• 通讯作者: ら

Aluminum localization and the detoxification mechanism of alum-inum in eddo roots.

铝在eddo根中的定位及其解毒机制。

• 发表时间: 2007
• 作者: Kawasaki M;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Antioxidant capacity and damages caused by salinity stress in the leaf tissues with different age in rice plants (Oryza sativa L.).

不同龄期水稻叶片组织的抗氧化能力及盐胁迫造成的损伤。

• 发表时间: 2007
• 作者: Yamane K;et. al.
• 通讯作者: et. al.