干ばつはトウモロコシの葉成長ゾーンにおいて異なる成長反応、保護、回復メカニズムを引き起こす

干ばつは作物の収量を制限する最も重要な要因であり、その植物成長調整に対する影響を詳しく理解することが重要です。トウモロコシ（Zea mays）の葉成長ゾーンは、転写解析やより多くの材料を必要とするメタボライトおよび酵素活性の測定による発達プロセスの時空間的調整を研究するためのユニークな可能性を提供します。運動解析を通じて、干ばつが分裂組織における細胞分裂と伸長ゾーンにおける細胞拡張を抑制することによってトウモロコシ葉の成長を抑制することを示します。マイクロアレイ研究によって、54の細胞周期遺伝子のうち32がダウンレギュレーションされていることを観察し、抑制された細胞分裂の基盤を提供しました。また、光合成機構および抗酸化剤およびレドックスシステムのアップレギュレーションの証拠も見つかりました。これは、成熟細胞におけるクロロフィル含量の増加と、成長ゾーン全体での抗酸化酵素の活性およびメタボライトレベルの増加によって確認されました。特定された転写再プログラミングの機能的意義を示すために、アラビドプシス（Arabidopsis thaliana）の鉄スーパオキシドジスムターゼ遺伝子の過剰発現により、増殖ゾーンにおける抗酸化能力を高めることで、細胞分裂を刺激し、葉の成長速度を増加させることを示しました。また、増加した光合成能力が再給水時に強化された光合成をもたらし、しばしば見られる成長補償を促進することも示しました。