葉に与えたグルタチオンに応答して篩管内を長距離移行するシグナルの検索

中村 進一*; 鈴井 伸郎; 菊池 優香*; 柴田 成子*; 石井 里美; 尹 永根; 河地 有木; 頼 泰樹*; 服部 浩之*; 藤巻 秀

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これまでの研究で、アブラナの葉への還元型グルタチオン(GSH)の施用が、植物体の地上部におけるZn蓄積量を増加させる現象を確認している。本研究ではこの現象の分子メカニズムの解明を目指して、葉へのGSHの施用が篩管内を長距離移行する物質に及ぼす影響を調べた。まず、GSHを葉面塗布したアブラナにZn-65を含む水耕液を投与し、ポジトロンイメージング装置を用いて亜鉛の動態を可視化した。その結果、GSH処理植物では、対照区と比較して、亜鉛の吸収と地上部への移行が増加していることが確認された。次に、GSHの葉面塗布処理を10日間行ったアブラナから篩管液を採取し、GSHやタンパク質の濃度や組成を測定した。その結果、GSH処理植物から採取した篩管液のGSH濃度は、対照区と比べて、増加傾向を示した。一方、葉に酸化型グルタチオン(GSSG)処理を行った植物から採取した篩管液のGSH濃度は減少傾向を示しており、与えるグルタチオンの化学形態によってその応答が異なっていた。また、篩管液中のGSHとGSSGの存在比も葉へのGSH処理に応答し、変化していた。これら結果は、グルタチオン自体が篩管内を長距離移行するシグナルである可能性を示唆している。また、葉へのGSH処理に応答して存在量が変化する複数の篩管液タンパク質についても報告する。