Mechanism of the interaction of nutrient and water uptake in plants

• Project/Area Number: 21780235
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Agricultural environmental engineering
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: ISHIKAWA Junko 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター生産基盤研究領域, 主任研究員 (40343959)
• Research Collaborator: MURAI Mari 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター生産基盤研究領域, 主任研究員 (00343971)
• Project Period (FY): 2009 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2012: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2011: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2010: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2009: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 栄養素吸収 / 水分吸収 / イネ / アクアポリン / 窒素輸送体 / 吸水

Research Abstract

Uptake of nutrients and water affect to each other, however, the mechanism involved is not fully understood. In this work, we clarified that nitrogen availability changed root hydraulic conductivity of rice plants through changes in the gene expression levels of aquaporins which facilitate root water uptake. We also demonstrated that severe water stress caused decrease in the nitrogen uptake, while, mild water stress didn't.

Research Products

• [Journal Article] イネが環境に応じて水分量を調節するしくみ (2012)
  • Author(s): 石川(櫻井)淳子、村井(羽田野)麻理
  • Journal Title: 化学と生物 Volume: 50 Pages: 402-403
  • URL: http://www.jsbba.or.jp/pub/journal_kasei/kasei_contents/vol50_6_2012.html
• [Journal Article] Transpiration from shoots triggers diurnal changes in root aquaporin expressions (2011)
  • Author(s): Junko Sakurai-Ishikawa, Mari Murai-Hatano, Hidehiro Hayashi, Arifa Ahamed, Keiko Fukushi, Tadashi Matsumoto, Yoshichika Kitagawa
  • Journal Title: Plant, Cell & Environment Volume: 34 Issue: 7 Pages: 1150-1163
  • DOI: 10.1111/j.1365-3040.2011.02313.x
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Adaptation of rice roots to nitrogen: adjustment of morphology and water uptake thorough changes in aquaporin expressions (2013)
  • Author(s): Junko Ishikawa-Sakurai, Hidehiro Hayashi, Mari Murai-Hatano
  • Organizer: International Workshop on Plant Membrane Biology 2013
  • Place of Presentation: 倉敷市芸文館
• [Presentation] Adaptation of rice roots to nitrogen: adjustment of morphology and water uptake through changes in aquaporin expressionss (2013)
  • Author(s): Junko Ishikawa-Sakurai, Hidehiro Hayashi, Mari Murai-Hatano
  • Organizer: International Workshop on Plant Membrane Biology 2013
  • Place of Presentation: 倉敷市
• [Presentation] 低温下で作物の吸水が低下するメカニズムとそれを利用した農作物の栽培技術 (2011)
  • Author(s): 櫻井淳子、村井麻理、岡田益己、鈴木健策、アハメードアリファ、林秀洋
  • Organizer: 東北植物学会第1回大会
  • Place of Presentation: 岩手大学(岩手県)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-12-17
• [Presentation] 主要作物の細胞膜型及び液胞膜型アクアポリンの系統樹解析とイネとの比較 (2011)
  • Author(s): 櫻井淳子、村井麻理、林秀洋、森智治、白武勝裕、松尾直樹、実山豊
  • Organizer: 第3回植物アクアポリン研究検討会
  • Place of Presentation: 岡山大学資源植物科学研究所(岡山県)
  • Year and Date: 2011-06-03
• [Presentation] 水耕液の窒素濃度がイネの根の水透過性及びアクアポリン遺伝子発現に及ぼす影響 (2010)
  • Author(s): 櫻井(石川)淳子、林秀洋、アハメードアリファ、村井(羽田野)麻理
  • Organizer: 日本作物学会第229回講演会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学
• [Presentation] イネの根のアクアポリン遺伝子発現量の日周変動は地上部からの蒸散要求により引き起こされる (2010)
  • Author(s): 櫻井(石川)淳子、村井(羽田野)麻理、林秀洋、アハメードアリファ、福士敬子、松本直、北川良親
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本大学
• [Presentation] 水耕液の窒素濃度がイネの根の水透過性及びアクアポリン遺伝子発現に及ぼす影響 (2010)
  • Author(s): 桜井(石川)淳子、林秀洋、アハメードアリファ、村井(羽田野)麻理
  • Organizer: 日本作物学会第229会講演会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学農学部
• [Presentation] イネ地上部のアクアポリン (2010)
  • Author(s): 村井(羽田野)麻理、林秀洋、桜井(石川)淳子
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本大学