2017 Fiscal Year Research-status Report

温度応答および根粒菌との相互関係から見たダイズ茎葉成長制御メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number	17K07621
Research Institution	Mie University
Principal Investigator	長菅輝義三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (80515677)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	ダイズ / 気温 / 地温 / 茎葉 / 土耕 / 水耕 / 土壌水分
Outline of Annual Research Achievements	1．本課題に関する背景とこれまでに得られた結果の概要を取りまとめて生物系の和文雑誌に投稿した。具体的な内容は、これまで主たる供試品種とした美里在来の茎葉成長が旺盛であり，温度と土壌水分条件が共に整って初めて本品種の茎葉が標準品種よりも旺盛になること，植物体のどの部位の高温が成長促進に寄与するのかは不明だったが，地上部（気温）と地下部（地温）の温度がそれぞれダイズ茎葉の成長促進に及ぼす影響を調査したところ，気温の及ぼす影響の方が可能性として高いであろうことを指摘した．２．気温と地温を同時に別々に制御する実験システムを作成し、それらが美里在来と改良品種のフクユタカに及ぼす影響を調査した。その結果，土耕栽培すると気温・地温処理の効果は共に不明瞭だったが、水耕栽培した両品種で同様の効果を検証した結果、気温・地温処理の効果が明瞭に現れ、かつ、フクユタカでは地温処理の効果が高気温下で顕在化したのに対して、美里在来では気温・地温処理の効果がそれぞれ独立して顕在化するなど、処理の効果は品種によっても異なった。３．気温・地温処理に対する効果が土耕栽培したダイズと礫耕栽培したダイズで異なる可能性が示唆されたため、両栽培法で育てたダイズに対して気温・地温処理を同時に実施する実験システムを作成し、その効果を比較した。その結果、気温・地温処理に対する草丈の応答が土耕栽培したダイズと礫耕栽培したダイズで異なることが改めて確認された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本年度の主たる課題であり、かつ、本研究の基盤となる気温・地温独立制御システムの作成が概ね成功し、その意味では順調に計画が進行している。気温制御、気温処理間での地温差の修正および培養液・水管理方法の確立など、微調整は幾つか残っているものの、実験を遂行する上での大きな支障は解消することができた。そのため、メインの部分の実験計画は当初の予定通りに進めるつもりである。
Strategy for Future Research Activity	当初の計画では気温（地上部温度）が高い条件下でのダイズ茎葉の繁茂が地上部の水輸送、光合成のいずれか、或いは双方の向上に起因するかを検証するため、異なる気温条件下で栽培したダイズの各器官の水の通導抵抗と個葉の光合成速度を調査し、比較することを目的とし、その予備調査を29年度に実施することとしていた。この予備調査で処理期間や各測定の条件設定など、実験遂行する上での課題が見付かり、その解消にも一定の目途は立てていた。しかし、年度末の学会で本研究内容の一部を紹介した際、31年度計画の研究目的にも通ずる低地温処理に伴う根の吸水能力の低下の有無に関して詳しく質問され、その早期確認の必要性が高まったことから、30年度と31年度の計画を入れ替え、かつ研究計画の内の根の吸水機能の温度応答が土耕栽培したダイズと養液砂耕栽培したダイズで異なるのか否かを詳細に調査することにウエイトを置くことに変更する。実験設定が当初の計画と若干変更するが、現状の実験施設で対応は十分可能であり、予備実験を何度か実施すれば本試験を該当年度から実施することも十分可能である。