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植物の光合成・成長に働く気孔が環境情報を細胞レベルで記憶している

2019-08-16 | 科学・技術
 明治大学農学部藤茂雄助教(元名古屋大学大学院理学研究科)、名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所(WPI-ITbM)の 木下 俊則 教授、大学院理学研究科青木沙也大学院生(当時)、WPI-ITbMの中道範人特任准教授、大学院理学研究科の林優紀研究員、横浜市立大学木原生物学研究所の辻寛之准教授らの研究チームは、「植物の気孔が日の長さを記憶し、それに応じて気孔の開き具合を調節していることを発見した。」発見は、植物の光合成や成長に重要な働きをする気孔が、環境情報を細胞レベルで記憶していることを示すものであり、その仕組みの解明に繋がる分子メカニズムが明らかとなった。本研究成果は、英国際誌”Scientific Reports”に2019年7月22日19時(日本時間)公開。
 気孔は一対の孔辺細胞により構成される植物の表皮にある穴で、太陽光に応答して開き、光合成に必要な二酸化炭素の取り込みや、水と酸素の放出など、植物体の通気口として働いている。これまでの研究で、日の長さに依存して花芽形成を誘導する因子(光周性因子)が、孔辺細胞において光による気孔開口を促進する働きを持つことが明らかとなっていた。
 今回研究チームは、日の短い環境で育てた植物よりも、日の長い環境で育てた植物では、光周性因子の働きにより、気孔が大きく開くこと、さらに興味深いことに、日の長い環境から日の短い環境に植物を移動しても、少なくとも1週間は気孔が大きく開く効果が持続することを発見した。さらなる解析の結果、遺伝子の発現制御に重要な働きをもつタンパク質であるヒストンの修飾状態が日の長さと関連していることがわかった。
 今回の発見は、植物の光合成や成長に重要な働きをする気孔が、環境情報を細胞レベルで記憶していることを示すものであり、その仕組みの解明に繋がる分子メカニズムが明らかとなってきた。

 朝は曇り、10頃から小雨、夕方には雨が少し強くなる。最高気温は29℃で、湿度が高いので、今日も暑い。
 雑草が茂る小道。”キンミズヒキ”に黄色の小さな花が咲いている。花は細長い細茎に沿って黄色の小さな五弁花である。茎の上半分は花が付き、根本の下半分には実が沢山付いている。この果実の表面には鍵形の棘があり、小動物や衣類などに付着するので、ヒッツキグサ(引っ付き草)と呼ばれる。
 名(キンミズヒキ:金水引)の由来は、草姿がミズヒキ(水引、タデ科タデ属)似ており、花の様子が黄金色の金糸に見えるからと言う。・・余り似てない・・。
 因みに、全草が漢方薬として使われる。夏から初秋の開花期に全草を掘り採る。生薬名は龍牙草(りゅうげそう)・仙鶴草(せんかくそう)と言う。
 キンミズヒキ(金水引)
 別名:龍牙草(りゅうげそう)、仙鶴草(せんかくそう)
    引っ付き草
 英名:Hairy Agrimony
 バラ科キンミズヒキ属
 多年草
 原産地はアジア、日本など
 開花時期は7月~10月
 花は径数mm~10mm程、黄色の5弁花で細長い花穂に沢山付く
 花後に果実ができる・・・引っ付き草
 果実は宿存咢の内側にでき、咢の縁には内側に曲がった刺毛があり、この刺毛が衣類などに附着する