プロアントシアニジン-アルミニウム複合体がアルミニウム抵抗性を改善し、アルミニウムの解毒を促進することが明らかになった

Proanthocyanidin-Aluminum Complexes Improve Aluminum Resistance and Detoxification of .

• Zhouping Fu
• Xiaolan Jiang
• Wei-Wei Li
• Yufeng Shi
• Sanyan Lai
• Juhua Zhuang
• Shengbo Yao
• Yajun Liu
• Jingwei Hu
• Liping Gao
• Tao Xia

抄録

アルミニウム（Al）は酸性土壌での作物収量に影響を与える。茶植物()は、葉に豊富な単量体カテキン、特にエピガロカテキンガレート(EGCG)と根に多くの重合性プロアントシアニジン(rPA)が含まれており、高い耐アルミニウム性を有している。これらのポリフェノールが茶植物の耐Al性に果たす役割は明らかにされていない。本研究では、これらのポリフェノールがアルミニウムと錯体を形成し、錯体形成能は高溶液pH（pH5.8）、ポリフェノールの種類（rPA、EGCG）、高アルミニウム濃度に正の影響を受けていることを明らかにした。Al核磁気共鳴(NMR)実験では、rPA-AlとEGCGG-Alの複合体のシグナルが検出された。温室苗および茶園植物の根および古葉において、それぞれrPA-AlおよびEGCG-Al複合体が検出された。さらに、苗では、Alは根や古葉に蓄積され、ほとんどがアポプラストに結合した形で存在していた。これらの結果から、茶植物におけるAl抵抗性には、茶ポリフェノールとの複合体の形成が重要な役割を果たしていることが示唆された。

Aluminum (Al) influences crop yield in acidic soil. The tea plant () has high Al tolerance with abundant monomeric catechins in its leaves, especially epigallocatechin gallate (EGCG), and polymeric proanthocyanidins in its roots (rPA). The role of these polyphenols in the Al resistance of tea plants is unclear. In this study, we observed that these polyphenols could form complexes with Al , and complexation capacity was positively influenced by high solution pH (pH 5.8), polyphenol type (rPA and EGCG), and high Al concentration. In the Al nuclear magnetic resonance (NMR) experiment, rPA-Al and EGCG-Al complex signals could be detected both and . The rPA-Al and EGCG-Al complexes were detected in roots and old leaves, respectively, of both greenhouse seedlings and tea garden plants. Furthermore, in seedlings, Al accumulated in roots and old leaves and mostly existed in the apoplast in binding form. These results indicate that the formation of complexes with tea polyphenols plays a vital role in Al resistance in the tea plant.