大気中二酸化窒素の植物バイタリゼーション作用による細胞拡大機構の解析

抄録

植物を環境基準濃度(50 ppb)の二窒素酸化物(NO₂)を含む空気中で栽培すると、NO₂を含まない空気中での栽培に比べ、植物の生育やバイオマス量および葉サイズがほぼ倍加する。このNO₂の植物バイタリゼーション作用(Takahashi et al., New Phytol 168:149, 2005)は、シロイヌナズナを含め各種植物種で認められた。形態学的解析から、バイタリゼーションによるシロイヌナズナ葉サイズの増加は、細胞数の増加ではなく、細胞拡大に起因することが分かっている。細胞拡大の原因の一つとして核内倍加が知られている。本研究ではNO₂による細胞拡大が核内倍加に因るか否かを研究した。
シロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana C24）を、NO₂を含まない(<5 ppb)空気中で、22±0.3℃、相対湿度70±4%、人工照明下(40 μ mole photon m^-2 s^-1)、360 ppm CO₂の条件下で1週間栽培した後、NO₂を含む（50 ppb）[+NO₂植物]または含まない（<5 ppb）[-NO2植物]空気中で4週間栽培した。第8葉を採取してフローサイトメトリーで倍数性レベルを調査した。その結果、+NO₂植物と-NO₂植物との間に倍数性レベルに差がなかった。故に、NO₂バイタリゼーションによる細胞拡大は、核内倍加に因るものではないと結論された。