根の研究
総説
イネにおけるアクアポリンの機能と環境応答
石川(櫻井) 淳子羽田野 麻理林 秀洋松波 麻耶桑形 恒男
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26 巻 (2017) 3 号 p. 39-55

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抄録

イネ (Oryza sativa) は幅広い土壌水分環境への適応性が高い植物であり,変動する環境条件に対して吸水や蒸散のバランスを調節する機構を備えていると考えられるが,その具体的機構には不明な点が多い.アクアポリン (水チャンネル) は主として水分子を受動的に輸送する機能を持つ膜タンパク質であり,イネには33種類の分子種が存在する.植物体全体の水透過性に大きく関わる根では多くのアクアポリン分子種が発現し,根の表皮から中心柱に至る水透過の律速部位である内皮等の組織に多く局在する.これらの分子種の中でも,根特異的に発現するOsPIP2;5等のアクアポリンは明暗日周,温度,湿度,土壌の乾燥,根域の窒素濃度等の変化に対して発現量が鋭敏に応答する.上記は主に環境制御された人工気象室内での実験結果であるが,屋外では,天気によって日々大きく変動するポテンシャル蒸発量と高い相関を示す.複数の環境変化に対する応答の共通性から,地上部の蒸散要求が何らかのしくみで根に伝わりアクアポリン発現を制御することが示唆される.これにより,根全体の水透過性が変化し,植物体全体の水透過性の適応に貢献すると考えられる.一方,種子では,根と異なり特定の分子種が多く発現し,それらが組織特異的に局在する.

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© 2017 根研究学会

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