Electron Microscopy of Plastid-Amyloplast System Involved in Starch Synthesis and Accumulation in Japanese Yam Tuber (Dioscorea japonica).

Abstract

ヤマノイモ塊茎のプラスチド - アミロプラスト系におけるデンプンの蓄積過程とその微細構造的特徴を電子顕微鏡で観察した. 走査電子顕微鏡観察によると, プラスチドは肥大が進むにつれてストロマを局在させた突出部を形成した. 内部の大部分に単粒デンプンを含むアミロプラストは, この突出部に対して垂直方向に肥大伸長した. アミロプラストの肥大停止に伴い突出部は収縮した. 透過電子顕微鏡観察によると, 突出部に局在するストロマと接するデンプン粒の表面には, 溝あるいは凹みが認められた. また, ストロマとデンプン粒の間には低電子密度の部分が観察された. これらの観察から, ヤマノイモ塊茎のアミロプラストでは, デンプンの合成とデンプン粒の形成が突出部において限定的かつ集中的に行われていると推定した. また, ヤマノイモ塊茎のプラスチドとアミロプラスト中には, デンプン粒以外にも様々な構造物が認められた. 陥入した内膜系は, ストロマ中への同化産物の輸送に効率的な構造を有していた. プラスチドのストロマには限界膜をもつ高電子密度の含有体が認められ, デンプン粒の形成は常に含有体の近傍で行われていた. また, アミロプラストのストロマ内には限界膜のない結晶構造の含有体が認められ, これらの含有体には酵素タンパク質が存在すると考えられた. また, ストロマ内に認められた顆粒状の多糖類は, 糖の一時貯蔵形態と推定された.