イネの穀実形成の植物ホルモン制御に関する分子生理・生態学的研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10460009
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 坂 齊 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30292791)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 折谷 隆志 富山県立大学, 短期大学部, 教授 (80088997) ; 米川 智司 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (70191658) ; 高野 哲夫 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 助教授 (30183057)
• Keywords: シンク / デンプン集積 / エチレン / 環境応答 / 機能突然変異 / エチレン生成遺伝子

Research Abstract

世界の主要食糧作物であるイネの穂(シンク)におけるデンプン集積について、エチレン、アブシシジン酸等植物ホルモンの作用生理を明らかにするのが本研究課題の目的である。初年度の結果は以下の通りである。
1. 一時的にシンク器官となる幼苗期のイネ葉身の、明・暗条件下でのエチレン生成反応を調べたところ、通常暗条件下で生成が促進される3葉期あるいはそれ以上の葉期とは違って、2葉期では光条件下で促進が見られた。これは成熟中の穂の場合と同様であり、エチレン生成は器官へのデンプン集積と高い相関を示すことが判明した。
2. 上述のように、一般には植物の葉からのエチレン生成は暗黒下促進されるが、接触環境によっては、その生成が撹乱されること、つまり、イネの3葉期でも弱光や野外での曇天・雨といった条件下での生育であれば、エチレン生成は光条件下でむしろ促進されることも判明した。
3. イネの雄性不稔・雌性不稔突然変異系統を用いて、開花後の穂における明・暗下でのエチレン生成を調べたところ、正常品種の登熟中の穂と違って、何れも明条件下におけるエチレン生成の促進は認められず、不稔の穂は葉身的な器官の様態を示した。なお、これに関しては、デンプンではなく、スクローズを中心的に集積するイネ変異系統(sugary)を九州大学から入手し、その増殖を図った。
次年度は、複数のエチレン生成関連遺伝子の調製とそれによる穂の登熟途上における、あるいは幼苗期のデンプンの豊富な葉身における発現様式・特性などを調査し、デンプンの生成・分解などへのホルモンの関わりを解明する。また、アブシジン酸によるデンプン集積の促進の可能性について、温室モデル実験を行う予定である。

Research Products

• [Publications] Seiichi Fujii: "Effect of Brassinolide on the translocation and accumulation of photosynthtic products during ripenig rice plants." Proceeding of International Symposium-Crop Production Technology for Tomorrow. 267-278 (1998)
• [Publications] Takashi Ohtsuka: "Isoprothiolane:A multiple-active agrochemical for improving the growth and development of plants." 16th International Conference on Plant Growth Substances. 159-159 (1998)