作物の耐湿性向上に関わる根の酸素漏洩バリア形成の機構解明

Research Project

Project/Area Number	10F00095
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	外国
Research Field	Breeding science
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	中園幹生名古屋大学, 生命農学研究科, 教授
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	KOTULA Lukasz 名古屋大学, 生命農学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY)	2010 – 2011
Project Status	Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help	¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000) Fiscal Year 2011: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000) Fiscal Year 2010: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords	Hordeum marinum / 耐湿性 / Radial O_2 Lossバリア
Research Abstract	畑作物では通気組織はできるものの、Radial O_2 Loss(ROL)バリアが形成されないために、酸素の大部分が根の基部から土壌へと漏洩してしまい、根端が酸欠になることが湿害発生の原因となる。ROLバリアとは、根の基部からの酸素漏洩を防ぐバリアのことで、通気組織を介した酸素輸送過程での酸素損失を最小限に抑えて根端まで効率的に酸素を供給する役割を担っている。本研究の材料であるHordeum marinumは畑作物と異なり、通気組織のほかにROLバリアを形成できるために、根端まで効率よく酸素を運ぶことにより過湿環境に適応することができる。平成23年度はH.marinumのROLバリアを形成する系統のH21と形成しない系統のH90を用いて、低酸素処理を行い、ROLバリアの形成パターンを調査した。その結果、H21では顕著にROLバリアが形成されていたのに対して、H90ではROLバリアの形成はほとんど観察されなかった。また、外皮のスベリンラメラの染色を行った結果、H21ではスベリンの蓄積が観察されたのに対して、H90では観察されなかった。さらに、ガスクロマトグラフィーを用いて、H21とH90の根におけるスベリン含量の分析を行った。しかし、スベリンモノマーの組成については、スベリン染色のときほどの明確な差がH21とH90の間で見られなかった。その結果の再現性を確認するために、再度ガスクロマトグラフィー用の試料を調製したので、今後、再度スベリン分析を行う予定である。H.marinumの根の外皮付近の組織のみをレーザーマイクロダイセクションで単離後、網羅的な遺伝子発現解析を行うことになっていたが、これについては今後発展させる予定である。