| Project/Area Number |
20J11398
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 39020:Crop production science-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
渡邉 友実加 名古屋大学, 生命農学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | イネ / 構成根 / 水通導性 / アクアポリン |
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| Outline of Research at the Start |
主要作物のひとつであるイネの根系は、主軸根、L型側根およびS型側根により構成されている。本研究では、この根系構造に着目し、根の重要な生理機能の一つである水の吸収と輸送の仕組みを解明することを目的としている。まず、吸水能力の指標となる水通導性(水の流れやすさ)をルートプレッシャープローブ装置を用いて測定し、構成根間で比較することで根系全体の水吸収に対する各構成根の貢献度を評価する。さらに、水通導性を制御すると考えられるアポプラストバリア形成およびアクアポリン遺伝子の発現を比較することで、各構成根における水の吸収と輸送の仕組みと役割分担を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
主要作物のひとつであるイネの根系は、主軸根、L型側根およびS型側根により構成されている。本研究では、この根系構造に着目し、根の重要な生理機能の一つである水の吸収と輸送の仕組みを解明することを目的としている。本年度は、前年度までにオーストラリアの西オーストラリア大学にて習得したルートプレッシャープローブ法による個根の水通導性測定システムを名古屋大学の所属研究室に導入した。
さらに、各構成根におけるアクアポリンの働きに着目し、さらに詳細な構成根による根系の水吸収メカニズムを明らかにすることを目指した。アクアポリンは水チャネルタンパク質として知られ、細胞・液胞膜上に存在し、細胞内外に水を透過させる働きを持つ。先行研究では、光や温度などの外部要因や、地上部の切断などによる内部要因等によりその発現が大きく影響されることが明らかとなっており、さらに各構成根におけるアクアポリン発現を測定した先行例はないため、測定手法についても検討する必要があった。そのため、構成根におけるアクアポリン遺伝子の発現量解析法の確立および各構成根におけるアクアポリン遺伝子およびタンパク質の発現解析および比較を行った。確立した解析法で測定した4種類のアクアポリンのmRNA相対発現量とウェスタンブロッティングにより検出したタンパク質発現量の傾向から、構成根の中では特にS型側根が根系の水吸収において相対的に高い貢献度を持つことが示唆された。これらは前年度に得られた結果とも一貫していた。以上より、本研究ではそれぞれの構成根が異なる水吸収能力を有し、根系の水吸収・輸送機能において異なる役割を担っている実態を明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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