抄録
カリウムイオン（K+）は植物細胞内にもっとも多く含まれる陽イオンであり、植物の成長に必須の成分である。細胞レベルにおいてもK+は細胞伸長および細胞分裂いずれの過程をも促進することがタバコBY-2 プロトプラストの培養系で明らかとなっている。そこで、細胞伸長と細胞分裂とではカリウムイオンおよびカリウムチャネルがどのように使い分けられているのかを調べるために、まず、この系を用いてK+チャネル遺伝子の発現を定量PCR法を用いて調べた。その結果、内向きチャネルをコードするNKT1遺伝子は細胞分裂および細胞伸長いずれの条件でも発現量の増加が見られたが、外向きチャネルをコードするTORK1遺伝子の発現は細胞分裂条件でのみ増加した。次に外向きK+チャネルの役割を調べるためにその阻害剤であるテトラエチルアンモニウム塩を処理したところ、細胞分裂は抑制され、細胞伸長が促進された。さらに、細胞内の浸透圧を原形質分離法により測定したところ、細胞分裂条件では細胞伸長条件よりも細胞内浸透圧が低いことがわかった。これらの結果から、外向き K+チャネルが活性化されてK+が細胞外に流出し細胞内浸透圧が低下すると細胞分裂が促進される可能性が示唆された。
