重力シグナルがイネのβ-1,3:1,4-グルカン合成活性に与える影

摘要

太古の昔に水中生活を送っていた植物は、数億年前に陸上に進出して以来、地上の1gの重力に抗するべく抗重力反応機構を進化させてきた。重力の大きさに応じて植物の成長や形態は変化することが知られている。例えば、遠心過重力環境下では細胞の縦方向の成長（伸長成長）が阻害される一方で、横方向の成長（肥大生長）は促進され、結果的に植物の茎は太く短くなる（Hoson &Soga 2003）。植物の成長や細胞の形は細胞壁の物理的な性質により支配されており、双子葉植物では細胞壁中のキシログルカンが、またイネ科植物ではβ-1,3:1,4-グルカンが成長制御に重要である。%β-1,3:1,4-Glucan is a major cell wall component and responsible for the regulation of elongation growth in rice. We examined the effects of water immersion as a microgravity simulator on β-1,3:1,4-glucan synthase activity in rice seedlings. Water immersion significantly reduced both amount and molecular weight of β-1,3:1,4-glucan in the cell walls, stimulating elongation growth of the coleoptiles. The β-1,3:1,4-glucan synthase activity in the microsome fraction of coleoptiles underwater was decreased to less than 50％ of that of the control. These results indicate that the growth stimulation underwater is mediated by decrease in activity of β-1,3:1,4-glucan synthase as well as increase in activity of β-1,3:1,4-glucan degrading enzymes in the cell walls.