クロロフィル蛍光の定量的評価にもとづく黒米「H50」のストレス耐性の解明
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22K05942
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 41050:Environmental agriculture-related
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| Research Institution | Japan International Research Center for Agricultural Sciences |
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Principal Investigator |
浅井 英利 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (30599064)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川村 健介 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (90523746)
AungZawOo 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (90909772)
池浦 弘 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 農村開発領域, 主任研究員 (40601430)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 黒米 / クロロフィル蛍光 / ストレス耐性 |
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| Outline of Research at the Start |
黒米「H50」は、ルチン等の抗酸化物質を高蓄積し、乾燥ストレス条件下でも旺盛に生育できる特徴を有する。本研究の仮説として、「H50」の抗酸化物質を高蓄積する能力は、ストレスで誘発される光阻害を緩和する役割を果たし、乾燥以外の他の環境ストレス因子に対しても有効である、と考えた。
本研究の特徴は、①乾燥、塩害、リン欠乏に対するストレス応答を適切に評価するため、光阻害の指標となるクロロフィル蛍光の計測手法を開発すること、②各ストレス条件おいて、クロロフィル蛍光計測と生育モニタリングから、黒米「H50」の環境ストレス適応性を検証すること、である
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の日本産黒米「朝紫」の調査から、リン欠乏ストレス条件下では、最上位展開葉の最大量子収率（FV/FM)が有意に低下する傾向が認められた。一方で、乾燥ストレスおよび塩害ストレス条件下では、最上位展開葉でのFV/FMの低下は認められず、下位葉において、FV/FMの低下が認められた。ただし、温室内で栽培したラオス産黒米「H50」の調査では、ストレス区だけでなく、非ストレス区においてもFV/FMが低くなることが認められたことから、高温条件下においてクロロフィル蛍光の計測を実施したことが関係していると推察された。
そこで、屋外において塩ストレスおよび乾燥ストレス処理を設けたポット試験を実施した。本試験には、「H50」を含むラオス産黒米5品種および白米5品種を供試した。これらの品種は、日長感応性が強く、日本では11月頃に出穂するため、本試験では播種後60日目までの栄養成長期に焦点を当てて、クロロフィル蛍光の計測を実施した。クロロフィル蛍光の計測結果を解析したところ、乾燥ストレスおよび塩ストレス試験ともに、FV/FMは最上位展開葉ではストレス区と非ストレス区で有意な差はなく、下位葉で有意な差が得られたことから、初年度の結果を再確認することができた。一方で、品種間差については、有意差は認められなかったが、塩ストレス区および乾燥ストレス区におけるFV/FMの低下は黒米よりも白米で大きくなる傾向が認められ、黒米はストレス条件下において光合成活性を高く維持していることが示唆された。また測定誤差が大きいため、黒米5系統間での有意な品種間差は認められず、「H50」の優位性をクロロフィル蛍光の観点から示すことができなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
高温条件下での計測を避けるため、朝紫同様に、屋外でのポット試験においてクロロフィル蛍光の計測を実施することとし、初期生育に焦点を絞りクロロフィル蛍光の計測を実施した。供試品種数を増やし、「H50」を含む黒米5系統、白米5系統を用いてクロロフィル蛍光を実施したものの、処理間差（ストレス区対非ストレス区）は検出できた一方で、品種間差については、傾向は認められたものの、うまく検出することができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
統計的な有意差が検出てきなかった要因の１つとして、測定誤差が大きかったことが原因と考えられた。そこで、今年度の試験では、クロロフィル蛍光の計測プロトコルを改変し、測定精度の向上を図ることとした
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
