アミロプラスト

アミロプラストとは

アミロプラスト(Amyloplast)は、デンプン粒を蓄える細胞小器官であり、主にプラスチドの一種に分類されます。この器官は白色体に属し、多くの植物の可食部分、具体的にはサツマイモの塊根やジャガイモの塊茎、イネやコムギの胚乳、さらにはマメ科植物の子葉などで幅広く見られます。

アミロプラストの種類と形態

アミロプラストは主に二つのタイプに分けられます。一つは、複数のデンプン粒を含む「複粒のアミロプラスト」であり、もう一つは一つのデンプン粒しか含まない「単粒のアミロプラスト」です。例えば、イネの胚乳では複粒のアミロプラストが観察され、その一方でコムギの胚乳には単粒のアミロプラストが多く存在します。これらのアミロプラストは、植物の種や組織に応じて異なる形状を持ち、形は多岐にわたります。興味深いことに、コムギの胚乳では、どら焼きのような形状の大型アミロプラストと、より小型で丸い形状のアミロプラストが共に存在することが確認されています。また、アミロプラストは可食部に限らず、植物の根や葉、茎など広い範囲で観察されています。

アミロプラストと重力感知の関係

アミロプラストは、植物が生長する際の重力屈性において重要な役割を果たします。植物は、芽や根が成長する際にそれぞれ異なる方向に向かって成長を続けますが、根は地中に向かって成長します。この生長の方向は、植物が重力を感知できる仕組みを持っているからです。19世紀末には、根の根端細胞内でデンプン粒が重力方向に沈降する様子が確認され、これに基づき「デンプン平衡石仮説」が提唱されました。

最新の研究では、2023年8月にアミロプラストが細胞内で重力方向へ移動し、細胞膜と接触した際に、アミロプラストに含まれるLAZY1-LIKE (LZY) タンパク質が細胞膜に移動し、重力を検知する役割を果たすことが発表されました。これにより、アミロプラストが植物の重力感知に大変重要であることが示されています。

さらに、茎や樹皮に見られる内皮デンプン鞘にもアミロプラストが含まれており、これらも重力を感知する役割を持っています。

まとめ

アミロプラストは、デンプンの貯蔵と植物の重力感知とに関与する重要な細胞小器官であり、その特性や機能、様々な形状が研究の対象となっています。また、アミロプラストと同じような機能が、動物の耳石などの器官にも見られます。植物の生態系におけるアミロプラストの役割は、非常に興味深いテーマと言えるでしょう。

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