2000 Fiscal Year Annual Research Report
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
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10460009
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
坂 齊 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30292791)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
折谷 隆志 富山県立大学, 短期大学部, 教授 (80088997)
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)
米川 智司 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (70191658)
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| Keywords | イネ / エチレン / 植物ホルモン / 穀実形成 / デンプン / スクロース / 日変化 |
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| Research Abstract |
本研究は、イネのライフサイクルの中で、開花後の穂への炭酸同化産物の蓄積に対する植物ホルモンの能動的な関わりを検討し、イネの子実形成の機構を明らかにすることを目的としている。
今年度は、イネの幼穂分化におけるジベレリン(GA)、登熟におけるブラシノステロイド(BR)およびエチレンの役割を明らかにすると共に、低温登熟に対するアブシジン酸(ABA)およびBRの関わりについても追求した。また、実験材料としてダイズも用いた。
まず、GA欠損イネ(極矮性変異種)を用いた研究から、幼穂形成期のGAは、穂の枝梗数、籾数を顕著に促進した。このホルモンは単に細胞伸長のみならず、有機的な細胞分裂に関与し、イネの穀実形成に深く関与していることが判明した。BRは、出穂期前後に外生投与すると葉鞘、稈等に一時的に蓄積されるデンプンの穂への転流を促進し、イネの収量形成を促進すること、また、低温下での登熟にも促進的に作用することが判明した。エチレン、ABAもまた同様な作用特性を発揮するが、ダイズでも穀実形成と並行してABA含量が増大することは判明した。こうした植物ホルモンは穂の形態形成、穀実形成に密接に関わっていることが示唆された。なお、一昨年来取り組んできたイネ幼苗の葉身におけるエチレン-炭水化物の動態と相互関係に関する研究では、炭水化物中のスクロース含量がACC-依存エチレン生成に深く係わっており、葉鞘とは別の生理機能を発現していることを明かかにし、新たに論文としても取りまとめ中である。
今後は、植物ホルモン相互の作用を明らかにして、作物種の穀実形成とその制御をよりダイナミックに捉える研究を推進したい。
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[Publications] H.Kobayashi & H.SAKa: "Relationship between ethylene evolution and sucrase content in excised leaf blades of rice"Plant Production Science. 3・4. 398-403 (2000)
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[Publications] 坂斉,小林英和: "作物の成長・分化におけるエチレンの作用生理と人為制御"農業および園芸. 75・10. 1095-1099 (2000)
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[Publications] H.Saka & A.Nl.Imakawa: "Ethylene involvement on highly selective herbicidal action of 2,4-D between mono-and dicot-plant callus tissue"Third International Weed Science Congress. 259 (2000)
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[Publications] A.H.Imakawa et al: "Ethylene evolution in auxin-mediated callus tissues derived from rice ard soybean plant varieties"日本作物学会紀事. 70(別1)(in press). (2001)
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[Publications] N.M.Chon et al: "Effects of brassinolide on mesocotyl, coleoptile and leaf growth in rice seedlings"Plant Production Science. 3・4. 360-365 (2000)
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[Publications] S.Fujii and H Saka: "Distribution of assimilates to each organ in rice plants exposed to a low temperature at the ripening stage"Plant Production Science. 4・2(in press). (2001)
