Impact of aluminum ion for the translocation of signaling molecule in higher plant

古市 卓也*; 藤巻 秀; 河地 有木; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 石岡 典子; 松橋 信平; 山本 洋子*; 曾我部 正博*

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 130, 2007/02

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2006-042.pdf

酸性土壌においてイオン化したアルミニウムが根の伸長を阻害する過程で、細胞へのショ糖の取り込み能が低下する。ショ糖は代謝関連酵素などの発現制御を行うシグナル分子であることが示唆されていることから、アルミニウムによるショ糖の取り込み阻害が引き金となり、窒素化合物や陽イオンなどの輸送体発現レベルに影響を及ぼすことが考えられる。そこで、光合成により生産されたショ糖の移行に対するアルミニウムの影響を直接的に解明するために、光合成産物の体内移行とCaシグナル生成に対するアルミニウムの影響の解析を進めた。酸性条件下で栽培したタバコ幼植物をアルミニウム処理し、COを用いて光合成産物の根への移行をPETISにより計測した。その結果、予想に反して根への移行量は増加する傾向にあることがわかった。そこで、葉における炭酸ガス取り込み量を調べたところ、アルミニウム処理により炭酸ガスの取り込み量は増大していることがわかり、これらの結果から、アルミニウムの影響により細胞内で糖飢餓状態が起こり、これが何らかのシグナル伝達系を活性化し、地上部からの光合成産物輸送量を増加させていることが推察された。