病傷害を受けた樹木辺材の木部細胞内腔に沈着する物質の化学構造分析

病害树边材木质部细胞腔内沉积物质的化学结构分析

基本信息

批准号：
11J02523
负责人：
山ギシ崇之
金额：
$ 0.83万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J02523/
关键词：
IR-SNOM ナラ枯れ病傷害閉塞物質 SEM-EDXA タンニン反応障壁防御反応

项目摘要

本研究では、ナラ枯れを受けたコナラ辺材部において、樹木側の防御反応によって細胞内腔に沈着する、閉塞物質と呼ばれる分泌物の化学構造解析を目指してきた。これまでIR-SNOM(近接場赤外分光装置)と呼ばれる、1μmの空間分解能で赤外吸収スペクトルが測定可能な装置を用いて、閉塞物質の性状について検討した結果、閉塞物質はペクチン及びタンニンなどに共通した特徴を有している事が示唆された。また、閉塞物質は単一な成分より寧ろ、数種の成分の混合物として存在していると推測された。コナラ辺材の病傷害領域から作成した試料の有機元素分析により、閉塞物質が存在する領域では他の領域よりも炭素含有量に対する酸素含有量比(O/C比)が低い傾向がある事を既に報告している。しかしながら、閉塞物質が炭素含有率の増大に寄与しているかどうかを明らかにするには、閉塞物質を直接元素分析する必要がある。また、閉塞物質構成成分を考慮すると、例えば土壌中から溶出した鉄などの金属元素が水分通導により樹木中に運ばれ、木部細胞壁の内腔に分泌された閉塞物質由来のタンニンなどのポリフェノール構造と錯体を形成し沈着している事が想定される。その為閉塞物質に含有する無機成分について検討する必要がある。そこで本研究では、エネルギー分散型X線分光法(SEM-EDXA)を用いて、細胞内腔に存在する閉塞物質に含まれる元素を直接検討する事とした。SEM-EDXAを用いて、試料面から得られた炭素由来の特性X線強度に対する酸素由来の特性X線強度の割合をO/C比とみなすと、閉塞物質を直接分析して得られたO/C比は、隣接した細胞壁のO/C比よりも低い事が確認された。この事は、O/C比の低下に寄与する成分として、閉塞物質に含まれると考えられるタンニンなどの芳香核構造が著量存在する事を示唆している。また、閉塞物質の無機成分については、細胞壁に含有する無機成分の組成と大きな違いがない事が確認された。この事から、上記に記したような、閉塞物質が土壌中の金属成分との相互作用の結果として木部細胞の内腔に沈着したという仮説は否定された。

在这项研究中，我们的目的是分析由于树侧防御反应在橡木的Sapwood区域中，这些分泌物被沉积在细胞管腔中的分泌物的化学结构。到目前为止，我们已经使用IR-SNOM（近场红外光谱设备）研究了遮挡材料的性能，该功能可以用1μM的空间分辨率测量红外吸收光谱，并提出咬合材料具有常见的特性，例如果胶和Tannins。还假定，遮挡材料是作为几个成分的混合物而不是单个成分的混合物而存在的。从橡木Sapwood的疾病造成的区域制备的样品对样品进行的有机元素分析已经报道说，在遮挡材料存在的区域中，氧含量比（O/C比）与其他区域相比，碳含量的含量（O/C比）往往更低。但是，必须对遮挡材料进行直接元素分析，以确定遮挡材料是否有助于碳含量的增加。此外，考虑到阻塞材料的组成部分，假定由于水的传导，从土壤中洗脱的铁元素（例如从土壤中脱离的铁）被输送到树上，形成了与多酚结构（如单宁）（如单宁）（如源自Xylem细胞壁的梗阻材料）和沉积物沉积的梗阻材料。因此，有必要考虑阻塞材料中包含的无机成分。因此，在这项研究中，我们决定使用能量分散X射线光谱（SEM-EDXA）直接检查细胞管腔中存在的阻塞物质中包含的元件。使用SEM-EDXA，当从样品表面获得的特征性X射线强度与从样品表面获得的特征X射线强度的特征性X射线强度的比率被认为是O/C比时，可以证实，通过直接分析闭塞物质而获得的O/C比比相邻细胞壁的O/C比率低。这表明有大量的芳族核结构，例如单宁，被认为包含在遮挡物质中，是有助于降低O/C比的成分。此外，已经证实，阻塞物质的无机成分与细胞壁中包含的无机成分的组成没有显着差异。如上所述，这拒绝了该假设，即由于与土壤中的金属成分相互作用，阻塞材料沉积在木质部细胞的腔内。