2018 Fiscal Year Annual Research Report
Improvement of salinity tolerance in plants through fine-tuning of novel sodium transporters(Fostering Joint International Research)
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15KK0283
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
上田 晃弘 広島大学, 生物圏科学研究科, 准教授 (10578248)
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| Project Period (FY) |
2016 – 2018
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| Keywords | 塩ストレス / ナトリウム / イネ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
塩ストレス下の植物は体内に過剰量のナトリウムを蓄積することで枯死する。植物の根がどのようにして土壌からナトリウムを取り込むのかを理解することは、植物の耐塩性向上に重要である。昨年度までにイネの根のナトリウム濃度を指標として選抜した高ナトリウム蓄積品種と低ナトリウム蓄積品種を用いた交配により後代集団を育成しつつ、これら品種間の生理学的・分子生物学的差異の検証を行った。
高ナトリウム蓄積品種では、塩ストレス処理後、根と葉のナトリウム濃度は速やかに上昇する傾向にあった。一方、低ナトリウム蓄積品種は根と葉のナトリウム濃度の上昇が緩やかであったことから、根においてナトリウム濃度を低く保つ品種が持つ特性は植物体全体のナトリウム濃度を低く維持することに重要であることが示された。
塩輸送体をコードする遺伝子群の発現解析を行ったところ、高ナトリウム蓄積品種では葉からのナトリウム排除に関わるOsHKT1;5遺伝子や液胞へのナトリウムの隔離に関わるOsNHX1遺伝子の発現量が増加していたほか、細胞外へのナトリウムの排出に関わるOsSOS1遺伝子の発現抑制が見られた。外部のナトリウム濃度が低い時に根からのナトリウム吸収に関わるOsHKT2;1遺伝子の発現は高ナトリウム蓄積品種で抑制されていた。そのほか、カリウムの取り込みに関する遺伝子群の発現量の増加が低ナトリウム蓄積品種で見られたことから、体内のカリウム濃度の維持も重要であることが示された。
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