作物の乾物生産と水利用効率を効率的に高めるための根の役割

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08044197
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 平沢 正 東京農工大学, 農学部, 教授 (30015119)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小葉田 亨 島根大学, 生物資源科学部, 教授 (60186723) ; 大川 泰一郎 東京農工大学, 農学部, 助手 (80213643) ; 石原 邦 宇都宮大学, 農学部, 教授 (70014925) ; 岩間 和人 北海道大学, 農学部, 助教授 (70144219) ; HSIAO Theodo カリフォルニア大学, 土地・空気・水質源学科, 教授
• Keywords: 光合成 / 根系 / 出液 / 水分屈性 / 窒素 / 土壌水分 / 水利用効率 / 老化

Research Abstract

水ストレスや葉の老化は水利用効率に著しい影響を及ぼす。そこで,本年度は根系の発達の実態とこれに関係する要因,および根の機能が葉の老化に及ぼす影響を検討した。
1. デービスと札幌でジャガイモ品種ラセットバーバンクを生育させ,根系の発達程度を比較した。その結果,いずれにおいても低水分土壌条件は根系の発達を促進させたが,根系の発達程度は常にデービスに生育したジャガイモの方がまさった。
2. 根が水ポテンシャルの高い方へ屈曲する水分屈性は,伸長細胞壁の伸展性の変化とともに伸長細胞の水の透過性が変化することによっておこる。
3. 生育の後期に発生する分枝によって個体全体の根量と出液速度が高く維持され,主茎に着生する葉の老化も遅くなることがトウモロコシとイネでわかった。
4. 葉の老化の品種間差には,根系の発達程度に違いのある稔実前期では根の性質が,根系の発達程度に相違の認められなくなる稔実後期では地上部の性質が関与することがダイズでわかった。
5. 作物は低土壌水分条件に生育すると地上部に比較して根系がよく発達する。低土壌水分条件に生育した後,湿潤土壌条件に生育させると葉の老化は著しく抑制され,葉の光合成速度も高く維持される。この時には根から地上部に送られる窒素とカリウムの総量がとくに著しく増加することがわかった。
6. 以上の結果から,根の生長,根茎の発達は水分条件によって大きく影響を受けること,根系の発達程度は根の機能を通じて葉の老化に影響し,水利用効率にも大きく影響することが示唆された。

Research Products

• [Publications] Hirasawa T.: "Effects of pre-flowering soil moisfare deficits on dry watler production and cophysiological characteristies in soybean plants under well irrigated condition during grain filling." Plant Production Science. 1・1. 8-17 (1998)
• [Publications] Hsiao,T.C.: "The pressure-jump teehnique shows maize leaf growth to be enhanced by increases in forgor only when water statas is not too high" Plant cell and Environment. 21・1. 33-42 (1998)
• [Publications] Iwama,K: "A simple method for selection of potato lines with a higher root/total vatio atan early stage in the seedling geneation" Plant Production Science. 1・4. 286-287 (1998)
• [Publications] Steduto,P: "Maize canopies under two soll water regies I.Diaurnal Patterns of energybalame,caybon dioxide tlux,and canopy sohductance" Agric.For.Meteorol.89・3. 169-184 (1998)
• [Publications] Hoque,M: "Growth responses of drought resistance rice cultivars to soil compaction under irrigated and succeeding non-inigated conditions daring the vegetatire stage" Plant Production Science. 1・3. 183-190 (1998)
• [Publications] Ookawa,T: "Differences in leaf senescence among reciprocally grafted plants of two soybean cuitivar,Fnrel and Tachinagaha" Plant Production Science. 2・1(発表予定). (1999)
• [Publications] Hsiao,T.C.: "Carbon Dioxide and Environmental Stress" Academic Press(発表予定),
• [Publications] 小葉田 亨: "根のシグナルとコミュニケーション" 朝倉書店, (1998)