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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Physiological factors and molecular mechanisms on absorption and distribution of cesium in indica and japonica rice varieties

Research Project

Project/Area Number 16H04865
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

近藤 始彦  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (00355538)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 羽田野 麻理  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, 上級研究員 (00343971)
石川 淳子  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 主任研究員 (40343959)
後藤 明俊  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 上級研究員 (70355569)
藤村 恵人  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, 主任研究員 (70560639)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsイネ / セシウム / カリウム / 輸送体発現 / 体内分配 / 品種間差異 / QTL
Outline of Annual Research Achievements

インディカ品種の高セシウム蓄積性の要因を吸収・分配、輸送体、及び遺伝要因から解析した。圃場条件においてタカナリ(インディカ品種)とコシヒカリ(ジャポニカ品種)の133Cs吸収は、両品種とも幼穂形成期~穂揃い期頃に最大となることを示唆した。水耕にて根圏のセシウム、カリウム濃度が品種間で同一になる条件でタカナリとコシヒカリを栽培した場合、幼穂形成期の133Cs濃度およびカリウム濃度ならびに穂揃期のカリウム濃度に品種間差は認められなかった一方で、茎葉及び植物体全体でタカナリの方が有意に高かったことよりインディカ品種は幼穂形成期~穂揃期のセシウム吸収能力が高いことが示唆された。またインディカ品種の北陸193号やソルトスターとジャポニカ品種の日本晴で比較するとインディカ品種は根から地上部への移行が大きい傾向があり、茎基部の不伸長部での輸送にも違いがあると推察された。圃場において無カリ区とカリ施肥区でコシヒカリ及びハバタキ(インディカ品種)を栽培し、登熟期の葉身及び穂首の133Cs濃度とカリウム輸送体遺伝子発現量を解析した結果、輸送体遺伝子発現にはカリ施肥の効果はほとんど認められなかったが、いくつかの輸送体について品種間差異は明瞭だった。登熟期における133Cs濃度の葉身での減少や穂首での増加と遺伝子発現量が相関を示す輸送体も認められたが、品種間差異との関連性は判然としなかった。
さらにコシヒカリとIR64の染色体置換系統を用いて遺伝要因を解析したところ、コシヒカリ//コシヒカリ/SL2007のB1F2集団からは第2染色体28.9MbのRM5833マーカー付近にIR64型でCs吸収が高まるQTLの存在が、IR64/SL2109//IR64のB1F2集団からは第2染色体33.8MbのRM5460マーカー付近にコシヒカリ型でCs吸収が低下するQTLの存在がそれぞれ示唆された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Effective methods for practical application of gene expression analysis in field-grown rice roots2018

    • Author(s)
      Matsunami Maya、Hayashi Hidehiro、Tominaga Yoko、Nagamura Yoshiaki、Murai-Hatano Mari、Ishikawa-Sakurai Junko、Kuwagata Tsuneo
    • Journal Title

      Plant and Soil

      Volume: 433 Pages: 173~187

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s11104-018-3834-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic changes in the Cs distribution throughout rice plants during the ripening period, and effects of the soil-K level2018

    • Author(s)
      Ishikawa Junko、Fujimura Shigeto、Kondo Motohiko、Murai-Hatano Mari、Goto Akitoshi、Shinano Takuro
    • Journal Title

      Plant and Soil

      Volume: 429 Pages: 503~518

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s11104-018-3700-z

  • [Presentation] カリ施肥が水稲における137Cs の吸収及び体内分配に及ぼす影響2019

    • Author(s)
      石川 淳子・藤村 恵人・後藤 明俊・近藤 始彦
    • Organizer
      日本作物学会第247回講演会
  • [Presentation] カリ施肥量がイネの根におけるカリウム輸送体遺伝子発現量とセシウム吸収に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      石川 淳子・藤村 恵人・且原 真木・中原 由揮・後藤 明俊・羽田野 麻理・近藤 始彦
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2018年度大会
  • [Presentation] イネのセシウム吸収におけるカリウムとの拮抗作用の品種間差2018

    • Author(s)
      谷本涼・中川雄晴・竹中千里・富岡利恵・杉浦大輔・近藤始彦
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2018年度大会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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