著者
豊田 正嗣
出版者
一般社団法人 植物化学調節学会
雑誌
植物の生長調節 (ISSN:13465406)
巻号頁・発行日
vol.53, no.2, pp.146-151, 2018 (Released:2018-12-28)
参考文献数
31
被引用文献数
1

Unlike animals, plants do not possess the central nervous system, but they can immediately sense local environmental stresses, such as mechanical wounding and herbivore attack, propagate this information throughout the plant body and activate systemic defence responses in distant organs. However, the molecular machinery underlying such rapid sensory and systemic signal transduction is poorly understood. Using genetically-encoded calcium ion (Ca2+) and glutamic acid (Glu) indicators and a highly-sensitive wide-field fluorescence microscope, we have visualized the plant-wide spatial and temporal dynamics of cytosolic Ca2+ and apoplastic Glu levels in response to wounding in Arabidopsis leaves. Here, we show that glutamate is a wound signal in plants that is leaked to the apoplastic region from damaged cells/tissues. The GLUTAMATE RECEPTOR LIKE (GLR) family of Ca2+-permeable channels act as sensors that convert this damage-associated signal into an increase in cytosolic Ca2+ concentration. This Ca2+ signal propagates throughout the entire plant via the plant-specific tissue/structure, phloem and plasmodesmata, and preemptively activates resistance responses in the distant undamaged organs.
著者
長谷部 光泰 瀬上 紹嗣 真野 弘明 豊田 正嗣
出版者
基礎生物学研究所
雑誌
特別推進研究
巻号頁・発行日
2021-05-18

植物には神経が無いが、動物の神経と同じように活動電位と呼ばれる電気信号が知られている。しかし、従来の研究材料では研究が難しく、どのように電気信号が発生し、伝わっていくかの仕組みはわかっていなかった。本研究では、活動電位を研究しやすい、食虫植物のモウセンゴケ、ハエトリソウ、ムジナモ、お辞儀運動をするオジギソウを用いて、活動電位発生伝搬の仕組みの基盤を明らかにするとともに、その進化を推定することを目的とする。
著者
豊田 正嗣
出版者
一般社団法人 日本生物物理学会
雑誌
生物物理 (ISSN:05824052)
巻号頁・発行日
vol.62, no.1, pp.56-57, 2022 (Released:2022-03-25)
参考文献数
8

神経や脳をもたない植物は,どのようにして傷つけられたことを感じて,その情報を全身に伝えるのだろうか.最新のイメージング技術によって解き明かされた植物の全身を流れる高速シグナルと,神経系とは異なる植物独自の傷害感知・情報伝達機構を紹介する.