水稲葉身の老化過程におけるサイトカイニンおよび窒素による光合成活性 維持機構の解析-光合成炭酸固定酵素の合成,遺伝子発現制御に着目して-

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09760015
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 大川 泰一郎 東京農工大学, 農学部, 助手 (80213643)
• Keywords: 老化 / 水稲 / 多収性品種 / サイトカイニン / 窒素 / Rubisco / 遺伝子発現 / 光合成

Research Abstract

作物の葉の老化に伴い光合成速度は減少し,葉の老化は作物の乾物生産,収量に大きな影響を及ぼす.作物の老化を抑制し葉の光合成速度を高く維持するための生理的機構を明らかにし,多収性品種を育成するために備えるべき生理的,遺伝的性質を明らかにするため,水稲の葉の老化程度の異なる品種を用いて,窒素吸収量および登熟期に根から地上部に運ばれ,老化抑制効果があることでしられているサイトカイニンおよび窒素量の変化と光合成炭酸固定酵素Rubisco量との関係について検討した.その結果,老化のおそく多収性の品種は登熟期の窒素吸収量が多く,地上部に運ばれるサイトカイニン量および無機態窒素量が多く,出液中サイトカイニン活性と葉のRubisco含量との間により密接な正の相関関係が認められた.HPLC-ELISA法で定量した葉のゼアチンおよびゼアチンリボシド含量は葉の老化が遅い品種が早い品種に比べて大きく,葉の内生サイトカイニン量とRubisco含量との間に正の相関関係があった.葉の老化の過程のRubiscoの合成,遺伝子発現量に品種間で相違があるかどうか検討するため,Rubiscoの大サブユニットと小サブユニットのタンパク量,mRNAの量の定量法を検討し,比較を行った.その結果,葉の老化が遅く葉のサイトカイニン量が多い品種はRubiscoのmRNAの発現量が多い傾向があり、登熟期の老化の過程でRubiscoの合成量が高く維持されている可能性が示唆された.次年度は,葉のサイトカイニンおよび窒素とRubiscoの発現との関係を解析し,老化葉の光合成活性を高く維持する機構を検討する予定である.

Research Products

• [Publications] 大川 泰一郎: "水稲における稈基部の挫折強度形質の遺伝的特徴-コシヒカリと中国117号との交配F1〜F3を用いて-" 日本作物学会紀事. 66・4. 603-609 (1997)
• [Publications] 徐 銀発: "多収性品種タカナリの光合成特性の解析" 日本作物学会紀事. 66・4. 616-623 (1997)
• [Publications] 大川 泰一郎: "水稲多収性品種・系統の生理生態的特性について" 日本作物学会紀事. 66・別1. 52-53 (1997)
• [Publications] 大川 泰一郎: "水稲の登熟期における出液中のサイトカイニンおよび無機態窒素の変化 -日本晴とアケノホシとの比較-" 日本作物学会紀事. 66・別2. 125-126 (1997)
• [Publications] 大川 泰一郎: "ダイズ品種エンレイとタチナガハの葉の老化が異なる要因の解析" 日本作物学会紀事. 66・別2. 163-164 (1997)