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アサガオで知る大気汚染 「見えない」が「見える」メカニズム
大気汚染を知らせるアサガオ
地表付近の対流圏では、工場等から排出された窒素化合物や揮発性の有機化合物は、光化学反応を起こしてオゾンに変わります。成層圏のオゾン層は紫外線を防ぐために必要ですが、地表付近で一定の濃度を超えたオゾンは生物にとって毒となる存在です。オゾン濃度が高くなると、植物の細胞は死に至り、森は衰退し、農作物の収量は落ちてしまいます。また、人間にも、目がチカチカする、のどが痛くなるなどの影響を及ぼします。
オゾンは目に見えませんが、アサガオは品種によってはオゾンを敏感に感知して、葉に見てすぐわかる障害（白斑など）を生じるため、1970年代からオゾンの調査に用いられてきました。埼玉県や名古屋市では、一般市民も協力して、「スカーレットオハラ」という品種のアサガオによるオゾン被害状況の調査が進められています。
アサガオのオゾン防御メカニズム
アサガオは日本人にとってなじみの深い植物です。江戸時代から多くの園芸品種が作られてきているため、形態形成に関わる遺伝子も多くわかっています。最近、これまでオゾンの調査に使われてきたスカーレットオハラよりもオゾン感受性が高い品種があることがわかってきました。この品種では、育てる場所によって白斑の出方に違いがあるため、何らかの防御機構が存在することが考えられます。美しいアサガオの研究が、大気汚染による植物の枯死を止める未来を導く可能性があるのです。
細胞死を招くメカニズム
植物が気孔からオゾンを取り込むと活性酸素が発生し、細胞死に至ります。シロイヌナズナなどを用いた研究で、オゾンに対する植物の応答機構がかなり詳しくわかってきました。遺伝子操作によってオゾンへの感受性が低い変異体が作られて、どの遺伝子がオゾン耐性に関わっているかが調べられています。植物に共通する細胞死のメカニズムがあると考えられることから、研究が進めば、今後オゾン耐性のあるイネの品種を作ったり、オゾンの影響を受けにくい森林のあり方をデザインしたりできるようになるかもしれません。
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先生情報 / 大学情報
武庫川女子大学環境共生学部 環境共生学科 教授（学部長）青野 光子 先生
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生物学、植物生理学、分子生物学先生が目指すSDGs
メッセージ
身近な現象に目を向けて、じっくり見てみましょう。気づいたことがありますか？ なぜそうなるのかを科学的な方法で調べていくのは、非常に楽しいことです。植物や動物、人間と環境の関わりなど、あなたの好奇心を刺激するものは何でしょうか。身近なものを知れば、さらに知りたいことが出てくるかもしれません。そして何かを知りたいときには、いろいろな人と話をしたり文章を読んだりするでしょう。そのとき、ある程度英語ができると困ることが少なくなります。英語ができると、世界はもっとずっと面白く広がっていきます。
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『一生を描ききる女性力を。』をVisionに掲げる日本最大の女子総合大学。2023年4月、新たに心理・社会福祉学部、社会情報学部、スポーツマネジメント学科（健康・スポーツ科学部）が誕生。2024年4月には、歴史文化学科（文学部）が誕生し、12学部20学科の女子総合大学に進化しました。文系、理系、スポーツ、芸術系まで多種多様な学びに加え、キャリアセンター・学校教育センターを中心に就職サポートも充実。自らの意志と行動力で可能性を拡げ、生涯を切り拓いていく女性を育成しています。
