2019 Fiscal Year Research-status Report

ダイズの低リン耐性を向上する生理学的機序：生育相別のリン獲得・利用機構の基盤構築

Research Project

Project/Area Number	18K05599
Research Institution	Osaka Prefecture University
Principal Investigator	松村篤大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 講師 (30463269)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	低リン耐性 / アーバスキュラー菌根菌 / 難溶性無機態リン / 根系構造 / ダイズコアコレクション
Outline of Annual Research Achievements	ダイズの多様な遺伝資源を用いてリン吸収利用の系統間差異を異なる視点から調査し、ダイズのリン栄養育種につながる有望系統の探索とリン獲得と利用機構の解明に向けて現在研究を進めている。まずリン吸収と密接な関係にある根系構造の解析において今年度は初生葉展開期に根系構造の低リン応答性を示した品種を用いて、生育に必要な養分を自らの光合成で補い始める第三複葉期での調査を実施した。初生葉展開期に特異的な根の形態変化が見られた品種の多くは第三複葉期でも低リン条件によって生育が抑制されず、初生葉展開期に認められた特異的な根系構造の変化は第三複葉期の低リン耐性にある程度寄与している可能性が示唆された。次に、アーバスキュラー菌根菌を介したリン獲得能の系統間差を比較した。前年度は土着菌根菌の影響を受けて満足いく結果を得ることができなかったが、今年度は滅菌資材を用いることで純粋な菌根菌の影響を評価することができた。菌根菌の接種効果は品種によって大きく異なり、菌根菌接種によって生育が向上した品種もあれば、半分程度まで生育が抑制された品種も存在した。最後に、アルミニウムと結合した難溶性リンの利用能力が高いダイズ品種の選抜を試みた。リン酸アルミニウムのリン源としての利用能についてもダイズ遺伝資源の中で品種間差が存在し、リン酸アルミニウムをリン源として利用する能力が高い品種を選抜することができた。選抜した品種は、根の細根化と有機酸の合成量が高い性質を有する可能性が示された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 根系構造あるいは菌根共生に関する研究については、コアコレクションの中から有望品種をある程度特定することができたことから、最終年度に予定していたリン獲得機構の解明実験につなげることができる。一方、難溶性リンの利用に関する研究については、評価方法に関して問題が生じたため、来年度に再試験を実施する必要がある。
Strategy for Future Research Activity	ダイズのリン獲得戦略の中で根系構造、菌根菌との共生、有機酸分泌による難溶性リンの利用に着目してこれまで研究を実施し、各戦略においてリン栄養育種につながる有望な品種を見つけることができた。これら有望品種については次年度も引き続き実験に供試して再現性を確認する。特に、難溶性リンの利用能についてはアルミニウムだけではなく鉄と結合したリンの利用能についても評価する必要がある。根系構造と菌根菌の研究で有望品種であると考えられた品種については、リン利用の獲得機構の解明に向けてリン獲得と関連していると推察される遺伝子の発現解析を進める。また、各実験において選抜した品種を用いて交配集団の作成にも取り掛かり、今後の研究に利用したいと考えている。
Causes of Carryover	研究成果の発表の場として、年度末に開催予定であった第249回作物学会講演会への参加を希望していたが、コロナウイルス拡散防止の観点から学会の開催が中止となり、学生分を含めた交通費と宿泊費が未使用として計上されたため。