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植物の花びらや葉の器官脱離の原理を解明

IBSとDGISTが共同で・・・リグニンの役割を解明


韓国の研究チームが植物の発達または老化の過程でリグニンという物質を作り、花びらや葉が落ちるべき正確な位置で葉を落とすという事実を発見した。

科学技術情報通信省(ユ・ヨンミン長官)とIBS(キム・ドゥチョル院長)、DGIST(ソン・サンヒョク総長)はDGISTのクァク・チュンミョン教授(前IBS植物老化寿命研究団グループリーダー)とIBS植物老化寿命研究団のイ・ユリ研究委員研究チームが上記のような事実を解明したと5月7日に発表した。

リグニン(Lignin)は植物の木質部を構成する高分子化合物。この化合物は植物の細胞壁に強度を付与し、セルロースに次いで多くの木質重量を占める。

研究チームは落葉、落果など植物の器官が植物の本体から分離する現象である器官脱離が起きる境界に注目した。研究チームは離脱細胞と残存細胞のうち離脱細胞でのみリグニンが形成されて花びらを植物の本体から正確な位置で落下させる役割を果たしていることを確認した。

リグニンは隣接する細胞の間を分離する細胞壁分解酵素が花びらの器官脱離する境界線の位置にのみ密集しており、周辺の細胞に広がらないよう調節する役割を果たすことが分かった。研究チームはまたリグニンが六角形の蜂の巣構造を形成して機能を発揮するのに最適の構造を持っていることも解明した。

このようなリグニンの役割により植物は器官脱離が起きるべき正確な位置で葉や花びらを分離する。そして脱離した断面にはキューティクル膜が形成されて外部の細菌の侵入から植物を保護し生存力を高める。

研究チームは今回の研究をつうじて新たに発見したリグニンの役割と器官脱離のメカニズムを応用して器官脱離現象を促進あるいは抑制する化合物を探すための研究を続けたいとしている。

研究に当ったクァク・チュンミョン教授は「リグニンが離脱細胞で形成されてこれ以上必要でない組織を正確に離脱させ植物の生存に寄与する重要な役割を果たしているという点と器官脱離の境界の二つの隣接する細胞の協業メカニズムを解明した。作物の花や種子、果実の落下を調節して収穫量を増やせば食糧生産の増大にも寄与できるだろう」と話している。

研究成果は『Cell』電子版に掲載された。





[2018-05-10]

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