トマト培養細胞を用いたアルミニウム誘導の細胞死における糖の影響

抄録

3価の金属カチオンの多くは植物毒性をもつことが知られ、中でも酸性土壌におけるアルミニウムイオン（Al³⁺）は、根における細胞分裂や細胞伸長を阻害する因子と考えられている。タバコ培養細胞を用いた研究等から、Al³⁺により誘導される活性酸素種の生成が決定因子となって、細胞増殖の阻害や細胞死が誘導されることが示唆されている。一方、酵母を用いた研究から二糖類のトレハロースが酸化ストレスから細胞を保護するという報告がある。本研究では、トマト培養細胞を用いて、Al³⁺により誘導される活性酸素種（スーパーオキシド）生成、および細胞死を指標に4種類の糖、フラクトース、グルコース、スクロースおよびトレハロースの効果を調べた。それぞれの糖を加えたMS培地を用いてトマト細胞を培養し、Al³⁺処理を行った。その結果、低濃度のAl³⁺処理において、実験に用いた4種類の糖の全てにAl³⁺誘導の細胞死を抑制する傾向が見られたが、高濃度のAl³⁺処理においては、トレハロースの細胞死抑制効果が高かった。さらにトレハロースは、高濃度のAl³⁺処理において、スーパーオキシド生成に対する阻害効果が最も高かった。これらのことから、トレハロース処理はAl³⁺誘導の酸化ストレスを緩和し、細胞死を抑制すると考えられる。