2017 Fiscal Year Annual Research Report
Nondestructive evaluation of plant disease resistance induced by nonbiological stress
| Project/Area Number |
16K15017
|
|---|
| Research Institution | Yamaguchi University |
|---|
Principal Investigator |
荊木 康臣 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (50242160)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 真一 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (30243629)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | クロロフィル蛍光 / 分光反射 / 病害抵抗性 / 活性酸素 / PRI / 非生物ストレス / 光環境制御 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、光照射などの非生物ストレスにより植物体で誘導された病害抵抗性の状態・程度を非破壊的に評価する手法を開発するための基礎的知見を得ることを目的としている。本年度は、前年度確立したモデル実験系（シロイヌナズナ苗に対するMgOナノ粒子溶液灌水処理）において、処理後の葉における①病害抵抗性に関する遺伝子発現、②分光反射の変化、③クロロフィル蛍光パラメータの変化、④活性酸素の発生を調査するとともに、光照射による病害抵抗性誘導に関する文献調査を行った。
①に関しては、苗の栽培環境や処理時の環境を変えながら、処理後12時間後のPR1遺伝子の発現をリアルタイムPCR法で定量する実験を繰り返し行った。その結果、MgO処理により、その発現量が上昇する傾向は認められたものの、その程度には実験間でバラツキがあった。②に関しては、MgO処理後、分光反射率スペクトルの変化を、数時間間隔で数日程度測定し、光化学分光反射指数やスペクトルの1次微分値などを算出し、PR1遺伝子の発現量との対応を調べた。結果、対照区（蒸留水処理）に対する処理区の遺伝子発現量の増加比と一次微分値のピーク波長における時間変化量に相関が認められるなど、病害抵抗性誘導に伴い葉の分光反射が変化する可能性を示すデータが得られた。
活性酸素の発生に関しては、蛍光プローブを利用した実験から、MgO処理により、葉において、数時間程度で過酸化水素の濃度が上昇する可能性が示された。さらに、クロロフィル蛍光測定から求めたPS2量子収率および熱放散指標NPQに関しても、葉位によっては、MgO処理の影響がみられた。
以上、MgO処理による病害抵抗誘導をモデル実験系にした解析から、MgOナノ粒子溶液の灌水処理によって、葉において光計測により検出可能な生理状態の変化が起こり、それらは、病害抵抗性誘導の状態に対応している可能性を示すデータが得られた。
|
Research Products
(2 results)
