1997 Fiscal Year Annual Research Report

植物の塩ストレス応答機構と耐塩性強化

Research Project

Project/Area Number	07406001
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	武岡洋治名古屋大学, 農学部, 教授 (70023455)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	桃木芳枝東京農業大学, 生物産業学部, 教授 (40219994) 和田富吉名古屋大学, 農学部, 助教授 (20158702) 高倍鉄子名古屋大学, 生物分子応答研究センター, 助教授 (60089852) 三宅博名古屋大学, 農学部, 助教授 (60134798) 服部一三名古屋大学, 農学部, 教授 (40023494)
Keywords	塩ストレス応答機構 / 耐塩性強化 / 天然型アブシジン酸(SABA) / 塩ストレス組織特異性 / 耐塩性ラン藻細胞微細構造 / アセチルコリン(ACh) / 耐塩遺伝子導入 / 耐塩性形質転換イネ
Research Abstract	昨年度までの実績を踏まえ以下の研究実績を得た。 (1)塩ストレス下におけるトウモロコシ幼植物の葉形成は外生アブシジン酸による生育抑制とは異なる経過を辿り葉の分化生長の場で両者は異なる発現機序を示した。塩ストレス下におけるインゲンマメ葉維管束系の発達を調べ、通導組織構造変化の面から塩ストレスの発現機序を解明しつつある。 (2)ダイズとラッカセイの幼植物体をポット栽培し、塩化ナトリウム液で処理した。植物体の生育ならびに根粒の着生状態などを形態学的に観察調査し、塩の影響を検討した。 (3)アッケシソウの表面微細構造を凍結走査型電子顕微鏡で観察したが、塩類腺状の組織構造は認められず、また気孔に塩分状の析出物を観察したがその量はわずかであった。 (4)再分化過程のシコクビエカルスに塩ストレスを与え選抜することにより、3%の食塩水中でも発根可能な個体を得た。異なる塩化ナトリウム濃度(0-10%)で栽培したアッケシソウは、発芽時では0-1%で高発芽歩合、栄養成長期・生殖成長期では2-3%で良好な成育と正常な開花結実を示した。また過剰塩の排出に関与すると考えられるアセリルコリン(ACh)の作用機作を検討し、AChがイオンチャネルを選択的に開閉しホルモン・水などの輸送を制御すること、さらにACh作用がホルモンと関係なく独自に作用することを認めた。 (5)大腸菌のコリン酸化酵素の遺伝子を高等植物でも発現するように改変して、これをイネに導入した。それにより、高い耐塩性を持つオオムギ並みに高濃度のグリシンベタインを蓄積した結果、150mMの塩ストレスにも耐えることが可能となった。PAMを用いた詳細な解析により、塩ストレス下においても光合成能が向上すると共に、根も良好に発育することを確認した。 (6)イネカルスからの再分化に関して各種の交配を行い、その後代検定を行ったところ、互いに独立な優性遺伝子と劣性遺伝子の存在が確認された。

Research Products

(19 results)

All Other

All Publications (19 results)

[Publications] Maeda,E.: "Leaf anatomy of patchouli(Pogostemon Patchouli)with reference to the disposition of mesophyll glands." Japanese Journal of Crop Science. 66(2). 307-317 (1997)
[Publications] Mastuti,R.: "Production of intergeneric hybrid calli from C_3 and C_4 species of Amaranthaceae through protoplast fusion." Japanese Journal of Crop Science. 66(3). 456-465 (1997)
[Publications] Maeda,E.: "Ultrastructure of antipodal cells of rice befor anthesis with special reference to concentric configuration of endoplasmic retucula." Japanese Journal of Crop Science. 66(3). 488-496 (1997)
[Publications] Mastuti,R.: "Ultrastructure of fusion product between protoplasts from C_3 and C_4 species of Amaranthaceae." Plant Production Science. 1(1). 67-74 (1998)
[Publications] Momonoki,Y.S.: "Acetylcholine as a signaling system to environmental stimuli in plants.II.Ca^<2+> movement in the coleoptile node cells of heat-stressed Zea mays seedlings." Japanese Journal of Crop Science. 66. 682-690 (1997)
[Publications] Momonoki,Y.S.: "Asymmetric distribution of acetylcholinesterase in gravistimulated Zea mays seedlings." Plant Physiol.114. 47-53 (1997)
[Publications] Nakamura,T.: "Expression of a betaine aldehyde dehydrogenase gene in rice,a glyanebetaine nonacumulator,and possible localization of its protein in peroxisomes" The Plant J.11(5). 1115-1120 (1997)
[Publications] Nomura,M.: "Tranogenetically produced glycinebetaine protects ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase from inactivation in synechococcus sp. PCC7942 under salt stress" Plant & Cell Physiol.(in press). (1998)
[Publications] Hayashi Y.: "Glyanebetaine producing rice plants had enhanced tolerance to salt stress" Plant Physiol.114. 120- (1997)
[Publications] Nakamura,T.: "Expression of abarley gene encodis putative ATP-dependent RNA helicase under salt stress" Plant Physiol.114. 121- (1997)
[Publications] Muramoto,Y.: "Ioslation and characterization of barleynuclease cDNA induced under salt stress" Prant Phyiol.114. 120- (1997)
[Publications] 桃木芳枝: "植物のストレス応答におけるAChの作用機構IIIトウモロコシ芽生えの重力屈性とACh作用による溶質の不均等分布" 日本作物学会記事. 66(1). 113-114 (1997)
[Publications] 桃木芳枝: "ホウレンソウ細胞におけるアセチルコリンエステラーゼ(AChE)活性" 日本作物学会記事. 66(1). 100-101 (1997)
[Publications] Narciso,J.O: "Effect of seed preconditioning and culture under different light intensities on callus induction and regeneration in excised cotyledon cultures of mungbean(Vigna radiata(L.)Wilczek)" Jpn.J.Crop.Sci.66. 67-75 (1997)
[Publications] Nakamura,K.: "Effect of 60Co Gamma-ray irradiation at different culture stages on rice anther culture." Breeding Science. 47. 101-105 (1997)
[Publications] Haque,M.S.: "High frequency shoot regeneration and plantlet formation from roct tip of garlic." Prant Cell,Tissue and Organ Culture. 50. 83-89 (1997)
[Publications] 谷口武: "植物保護の事典" 朝倉書店, 509 (1997)
[Publications] 服部一三: "植物保護の事典" 朝倉書店, 509 (1997)
[Publications] Takabe.T.: "In "stress Responses of Photosynthetic Organisms"ed.by k. sato & N.Murata Glyanebetaine and the genetic engineering of salinity tolerance" Elsevier Science, P115-131 (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

植物の塩ストレス応答機構と耐塩性強化

Principal Investigator

武岡 洋治 名古屋大学, 農学部, 教授 (70023455)

Research Products

[Publications] Maeda,E.: "Leaf anatomy of patchouli(Pogostemon Patchouli)with reference to the disposition of mesophyll glands." Japanese Journal of Crop Science. 66(2). 307-317 (1997)

[Publications] Mastuti,R.: "Production of intergeneric hybrid calli from C_3 and C_4 species of Amaranthaceae through protoplast fusion." Japanese Journal of Crop Science. 66(3). 456-465 (1997)

[Publications] Maeda,E.: "Ultrastructure of antipodal cells of rice befor anthesis with special reference to concentric configuration of endoplasmic retucula." Japanese Journal of Crop Science. 66(3). 488-496 (1997)

[Publications] Mastuti,R.: "Ultrastructure of fusion product between protoplasts from C_3 and C_4 species of Amaranthaceae." Plant Production Science. 1(1). 67-74 (1998)

[Publications] Momonoki,Y.S.: "Acetylcholine as a signaling system to environmental stimuli in plants.II.Ca^<2+> movement in the coleoptile node cells of heat-stressed Zea mays seedlings." Japanese Journal of Crop Science. 66. 682-690 (1997)

[Publications] Momonoki,Y.S.: "Asymmetric distribution of acetylcholinesterase in gravistimulated Zea mays seedlings." Plant Physiol.114. 47-53 (1997)

[Publications] Nakamura,T.: "Expression of a betaine aldehyde dehydrogenase gene in rice,a glyanebetaine nonacumulator,and possible localization of its protein in peroxisomes" The Plant J.11(5). 1115-1120 (1997)

[Publications] Nomura,M.: "Tranogenetically produced glycinebetaine protects ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase from inactivation in synechococcus sp. PCC7942 under salt stress" Plant & Cell Physiol.(in press). (1998)

[Publications] Hayashi Y.: "Glyanebetaine producing rice plants had enhanced tolerance to salt stress" Plant Physiol.114. 120- (1997)

[Publications] Nakamura,T.: "Expression of abarley gene encodis putative ATP-dependent RNA helicase under salt stress" Plant Physiol.114. 121- (1997)

[Publications] Muramoto,Y.: "Ioslation and characterization of barleynuclease cDNA induced under salt stress" Prant Phyiol.114. 120- (1997)

[Publications] 桃木芳枝: "植物のストレス応答におけるAChの作用機構IIIトウモロコシ芽生えの重力屈性とACh作用による溶質の不均等分布" 日本作物学会記事. 66(1). 113-114 (1997)

[Publications] 桃木芳枝: "ホウレンソウ細胞におけるアセチルコリンエステラーゼ(AChE)活性" 日本作物学会記事. 66(1). 100-101 (1997)

[Publications] Narciso,J.O: "Effect of seed preconditioning and culture under different light intensities on callus induction and regeneration in excised cotyledon cultures of mungbean(Vigna radiata(L.)Wilczek)" Jpn.J.Crop.Sci.66. 67-75 (1997)

[Publications] Nakamura,K.: "Effect of 60Co Gamma-ray irradiation at different culture stages on rice anther culture." Breeding Science. 47. 101-105 (1997)

[Publications] Haque,M.S.: "High frequency shoot regeneration and plantlet formation from roct tip of garlic." Prant Cell,Tissue and Organ Culture. 50. 83-89 (1997)

[Publications] 谷口武: "植物保護の事典" 朝倉書店, 509 (1997)

[Publications] 服部一三: "植物保護の事典" 朝倉書店, 509 (1997)

[Publications] Takabe.T.: "In "stress Responses of Photosynthetic Organisms"ed.by k. sato & N.Murata Glyanebetaine and the genetic engineering of salinity tolerance" Elsevier Science, P115-131 (1997)

武岡洋治名古屋大学, 農学部, 教授 (70023455)