Effects of locally targeted heavy-ion and laser microbeam on root hydrotropism in

シロイヌナズナ根の水分屈性に与える重イオンマイクロビーム及びレーザー照射の影響

宮沢 豊*; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 根岸 洋*; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 諸橋 恵太*; 柿崎 竹彦*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 藤井 伸治*; 高橋 秀幸*

Miyazawa, Yutaka*; Sakashita, Tetsuya; Funayama, Tomoo; Hamada, Nobuyuki*; Negishi, Hiroshi*; Kobayashi, Akie*; Kaneyasu, Tomoko*; Oba, Atsushi*; Morohashi, Keita*; Kakizaki, Takehiko*; Wada, Seiichi*; Kobayashi, Yasuhiko; Fujii, Nobuharu*; Takahashi, Hideyuki*

本研究は、重粒子マイクロビーム照射及びレーザー照射を用いて根の水分屈性における根端と伸長領域の役割を明らかにすることを目的とした。伸長領域への重イオンマイクロビームの照射は水分屈性の進行を有意に一時的に抑制したが、コルメラ細胞への照射は抑制しなかった。しかし、レーザー照射は水分屈性にコルメラ細胞が必要なことを示唆した。さらに、重イオンブロードビーム照射実験から、重イオンの照射によりIAA5遺伝子の発現が抑制されるが、MIZU-KUSSEI1遺伝子は抑制されないことがわかった。これらの結果は、根端と伸長領域とが根の水分屈性に異なる役割を持つこと、また遺伝子の発現が必要なことを示唆した。

We examined the role of root cap and elongation zone cells in root hydrotropism using heavy-ion and laser microbeam. Heavy-ion microbeam irradiation of the elongation zone, but not that of the columella cells, significantly and temporary suppressed the development of hydrotropic curvature. However, laser ablation confirmed that columella cells are indispensable for hydrotropism. Systemic heavy-ion broad-beam irradiation suppressed expression of gene, but not gene. Our results indicate that both the root cap and elongation zone have indispensable and functionally distinct roles in root hydrotropism, and that gene expression might be required for hydrotropism in the elongation zone, but not in columella cells.