植物細胞の小さな光合成エネルギー工場である葉緑体は、光と温度に反応して動くことが1世紀も前に観察されていました。細胞内では、これらの細胞小器官は光源に最も近い細胞壁に向かって移動することができ、それによって光合成を最適化します。しかし、非常に強い光からは遠ざかります。これはおそらく光によるダメージを避けるためです。低温条件下では、葉緑体は外界に最も近い細胞壁から遠ざかります。この温度反応は光に対する反応ほど十分に理解されておらず、 植物、細胞、環境に関する最近の研究 ゼニゴケに関するこれらの実験を再検討し、 マルカンティアポリモーファ （写真）、また、低温によって誘導される他のオルガネラの移動性にも注目しました。
寒冷条件下では、葉緑体は細胞内を移動し、植物の中心に向かって移動します。この移動は、葉緑体の「前方」（移動方向において）に位置するアクチンフィラメントによって媒介されていると考えられます。葉緑体が寒冷に反応して移動する現象は、常緑シダでは観察されていますが、落葉シダでは観察されていません。これは、この現象が植物の耐寒機構に何らかの役割を果たしている可能性を示唆しています。興味深いことに、植物細胞の核が明るい光から遠ざかる方向に移動することも観察されています。これは、紫外線によるDNA損傷を回避する機構として説明できるかもしれません。 M.ポリモーファ 核はまた、低温では植物の中心に向かって移動します。 著者らは、これは、DNA 修復酵素の活性があまり損なわれない、わずかに暖かい細胞内環境への移動を表している可能性があると推測しています。
新しい技術は、環境条件に応じたオルガネラの移動の根底にあるメカニズムと理由の両方をよりよく理解する機会を私たちに提供し、著者はさらなる研究の可能性をいくつか示唆しています。
参 考
小笠原陽一・石崎浩二・高知隆・児玉由紀 (2013). ゼニゴケMarchantia polymorpha L.における寒冷誘発オルガネラ再配置,
植物、細胞、環境、DOI： 10.1111/pce.12085
画像
ゼニゴケ マルカンチア多形. キャシー・シールズによる写真。
