著者

Agarie Sakae Hanaoka Naomi Ueno Osamu Miyazaki Akira Kubota Fumitake Agata Waichi Kaufman Peter B.

出版者

日本作物学会

雑誌

Plant production science (ISSN:1343943X)

巻号頁・発行日

vol.1, no.2, pp.96-103, 1998-06

参考文献数

54

被引用文献数

9

---

To evaluate the positive effects of silicon on the stress tolerance of rice plants, we measured the electrolyte leakage (El) from leaf tissue caused by desiccation with polyethylene glycol (PEG) and by high temperature to estimate the integrity of cell membranes. The El caused by 30% and 40% solutions of PEG decreased with the increase in the level of Si in leaves. In leaves of plants grown with 100 ppm SiO_2, the level of polysaccharides in cell walls, which is one of the factors related to tolerance to desiccation, was 1.6-fold higher than that in leaves of plants grown without Si. Ultrastructural observations of leaves revealed that polymerized Si accumulated in the walls of epidermal cells but not in those of the mesophyll cells, which are probably the main sites of El. These findings suggested that silicon in rice leaves is involved in the water relations of cells, such as mechanical properties and water permeability and plays a role in preventing El through the synthesis and functions of cell walls. The El caused by high temperature (42.5℃) was also lower in the leaves grown with Si than in the leaves grown without Si, suggesting the involvement of silicon in the thermal stability of lipids in cell membranes. These results suggested that silicon prevents the structural and functional deterioration of cell membranes when rice plants are exposed to environmental stress.

著者

武岡 洋治 松村 修 KAUFMAN Peter B.

出版者

日本作物学会

雑誌

日本作物學會紀事 (ISSN:00111848)

巻号頁・発行日

vol.52, no.4, pp.544-550, 1983-12-05

被引用文献数

1

---

作物の恒常的な発育を保つ上で外気に接する表皮系組織の果たす役割は大きい. 表面構造の変化と珪質化の面からこの組織の構造と機能を明らかにする目的で研究を行い, 機動細胞に形成される珪酸体を迅速, 簡便かつ広範囲に測定する方法を検討した. その結果, 非晶質ゲル(amorphous gel, SiO_2・nH_2O)の形をとる珪酸体が軟X線をよく吸収する性質を利用して, 葉内に分布する珪酸体の鮮明画像を得ることが可能になった. 本法は次の二つの過程から成る. すなわち, 1) 試料の調整から葉内の珪酸体画像を得る過程, 2) 得られた画像写真から珪酸体の葉内分布パターン, 面積などを計測する過程. 実験には土耕栽培による水稲品種短銀坊主の第5葉と, 同じく赤坊, 岩賀. 栄光の各止葉を供試した. 過程1: 採取した葉身をホルマリン・アルコール・酢酸混合液で5日間固定したのち水洗し, アイロンで乾燥する. この標本を黒色ビニール袋に密封したFG型フィルム上にのせ, 8KeV, 5mAに調整した軟X線照射装置(ソフテックス, M-1005 NA型)のミクロ照射部で1分間照射する. レンドールにより現像したネガフィルムを焼付けして珪酸体画像を得る. 過程2: 珪酸体の画像写真を対話式画像解析システム(Photem IBAS, Zeiss)にかけ, 調査項目を指定して必要とする図表を描かせる. この方法による利点は, 1) 植物組織の珪酸(体)同定のために開発された従来の灰像法, 組織化学などの方法に比べてはるかに簡便迅速に試料調整ができる. そのため多数の試料を比較的短時間に処理することができる. 2) 広範囲にわたる面積を撮影できるため葉身1枚の珪酸体分布を測定することができる. 3) あらかじめプログラミングをしておけば画像解析システムにより分布密度, 面積などの測定と統計処理を迅速に行うことができる. 4) 組織切片の軟X線画像から珪酸体及び類似性物質の組織内分布を調べることができる.