つくば生物ジャーナル Tsukuba Journal of Biology (2004) 3, XX (C)2004 筑波大学生物学類
抗酸化酵素活性が誘導されたイネにおける塩類耐性の変化
小林 雅枝 （筑波大学 生物学類 ４年） 指導教官： 戒能 洋一 （筑波大学
農林学系）
＜背景＞
環境ストレスには活性酸素発生増加によると示唆される酸化ストレスが関係している例が多数報告されている。環境ストレスにより、植物で活性酸素消去酵素、Superoxide dismutase(SOD), Ascorbate peroxidase(APX), Catalase(CAT), Gulutathion reductase(GR)などが誘導されることが知られている。低濃度の活性酸素発生剤の前処理によっては、その後の同じ剤の高濃度処理に対し抵抗性を示すことが知られている。しかし、環境ストレスに対する抵抗性と活性酸素消去能との関係の詳細は明らかになっていない。
＜目的＞
イネにおいて活性酸素を発生させる前処理を行い、抗酸化酵素活性を上昇させたとき、その植物で耐塩性が増加するかどうかを調べ、耐塩性に対して活性酸素処理能が寄与しているかどうかを調べる。
＜方法＞
供試植物：イネ（Oryza sativa cv.Nipponbare）
供試薬剤：活性酸素を発生させる剤としてメチルビオローゲン(MV:Paraquat)を使用した。
イネは水耕栽培により３葉期までチャンバーで生長させたものを使用した。水耕液に所定濃度になるようにMVを添加することで処理を行った。処理後、葉部及び根部を採取し液体窒素により凍結、粉砕した。抽出バッファー中で磨砕し、遠心した上清を粗酵素液とした。粗酵素液のAPX,GR,CATの酵素活性を測定した。粗酵素液を一晩透析した後SODを測定した。また、処理したときの新鮮重を測定した。酵素活性が誘導される状況下でNaCl処理を行い抵抗性の変化を追跡した。
＜結果と考察、今後の課題＞
茎葉部及び根部の新鮮重はMVの処理濃度が高くなるにつれ減少した。抗酸化酵素のうちいくつかについてはMVにより活性の誘導が見られた。現在、酵素活性が誘導される条件下でNaCl処理を行っている。MVの前処理で植物の成長を強く阻害すると、植物体へのダメージが大きく光合成量も減少するためNaClの影響の比較が難しくなるので、これについても検討している。今回実験したのはイネのみなので、これからいくつかの種間で抗酸化酵素遺伝子の誘導のタイミングや量にどのような違いがあるか比較したいと考えている。乾燥ストレスや低温ストレスなど、他の環境ストレスについて同じように調べてみたい。