| Project/Area Number |
24K08870
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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 39020:Crop production science-related
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| Research Institution | Setsunan University |
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Principal Investigator |
籔田 伸 摂南大学, 農学部, 助教 (40795704)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂上 潤一 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 教授 (70399369)
寳川 拓生 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 熱帯・島嶼研究拠点, 研究員 (70851260)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | プライミング / 栄養繁殖性作物 / 発芽 / 初期成育 / priminig / ストレス記憶 |
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| Outline of Research at the Start |
プライミングは主に種子作物を対象として発達した手法で発芽促進および初期成育の斉一化、ストレス耐性の付与等の効果が知られているが、栄養繁殖性作物では増殖に用いる栄養器官が多様かつ形質が異なる事から、作物種別の事例が少数見られるに留まっている。
本研究では2種の栄養繁殖性作物キャッサバ、サトウキビの生育初期における緩慢な成長と低乾燥ストレス耐性という共通の課題に対し「発芽および初期成育の向上」と「ストレス記憶と応答の活性化を利用したストレス耐性の強化」を目的とする4種のプライミングを用いた課題解決とプライミング作用機作の解明を試みる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2024年度はキャッサバ(摂南大学，鹿児島大学)，サトウキビ(摂南大学，JIRCAS)の増殖を行うと共に，発芽勢の母茎内プロファイルの解明(課題1-1)とプライミング処理の最適条件の探査(1-2)を実施した．
キャッサバ母茎を地際から40cm長で5水準に切り分け(0-40cm～160cm以上)，各水準の平均萌芽日数，最終萌芽率，活着率を調査した．平均萌芽率は0-40cmでは14.5日と最も長く，母茎の上部ほど短い傾向を示し160cm以上では11.8日と最短になった．最終萌芽率(55.6～100.0%)と活着率(50.0～100.0%)も母茎のより上部から採取した苗ほど高く，160cm以上で最大となった．これらの結果から，地際から0-80cmの母茎の発芽能力は上部に比べ低く，安定的な苗生産には地際80cm以上の母茎が有用であることが明らかとなった．サトウキビについては節数を基準に同様の調査を行ったところ，総節数15程度の若い母茎では地際から5節以上，総節数25節程度の老化した母茎では地際から14節以上を利用することで安定的な苗生産が可能である事が明らかとなった．
水耕用液肥を用いたNutrient priming処理条件の最適化は，液肥の希釈率を3水準設定し水への浸漬を対象区として平均発芽時間，最終萌芽率から評価を行ったところ，サトウキビでは最終萌芽率は1000倍希釈液(65.4%)を除いて同水準(80.8～88.5%)であったが，平均萌芽日数は250倍希釈液(10.8日)で最も早い結果となった．キャッサバの場合，平均萌芽時間，最終萌芽率の結果から，250倍希釈液を用いたプライミングが有効である事が示された．また処理条件の最適化は液肥希釈率の他に，浸漬時間についても調査を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
キャッサバやサトウキビは，苗に用いる母茎の特性によって発芽の遅速やその後の生育に影響を与える事が初期成育改善技術の開発の足かせとなっていたが，2024年に実施した発芽勢の母茎内プロファイル(課題1-1)，Nutrient primingの最適処理条件の探査によって(1-2)，萌芽能力が均質な苗の生産と効果的なプライミング条件が明らかとなった．上述した進捗は当初予定に従ったものであるが，併せて共同研究拠点間でのサンプル・母茎の移動や，複数地点での課題1-1の実施などを通じて共同研究体制がより円滑になった事は，次年度以降の遂行に対し効果的であると期待される．
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| Strategy for Future Research Activity |
Nutrient，Hydroprimingについては，予定通り光合成能力および乾物生産能力，苗の生存率評価に移行する(2-1，2-2，2-3)．併せて苗の耐乾性評価に用いる土壌乾燥条件を設けるための栽培容器を設計中である．また2024年度に得たプライミング済みサンプルの多量・微量要素，デンプン・糖分析は今夏中に終了する予定である(3-2，3-3，3-4)．
本年度から新たに試行するRedox，Holmonalprimingは最適条件の探査のために，既に母茎栽培用の圃場を展開しており，母茎採取が可能になり次第，適用物質や処理濃度から調査を開始する．
一方で，採苗時期が異なるサトウキビ母茎では，エイジングが原因とみられるプライミング効果の変動が観察されたため，本研究成果をより広範へ適用するためには母茎の素性と萌芽特性の関係についても引き続き調査を行う．
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