2012 Fiscal Year Annual Research Report
非破壊水分状態計測とメタボローム解析の融合による水稲多収の細胞生理要因の解明
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24248005
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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Principal Investigator |
森田 敏 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 九州沖縄農業研究センター・水田作・園芸研究領域, 上席研究員 (40391453)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野並 浩 愛媛大学, 農学部, 教授 (00211467)
和田 博史 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 九州沖縄農業研究センター・水田作・園芸研究領域, 主任研究員 (40533146)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 食用作物 / デンプン代謝 / NSC / 質量分析 / 細胞生理 |
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| Research Abstract |
登熟前半の特に弱勢頴果の成長中の胚乳細胞においてプレッシャープローブによる膨圧を計測し、同時にプレッシャ－プローブで採取した玄米中の細胞溶液をイオン化してオービトラップ質量分析計で解析することができる目途を得た。その際に、本年度購入したハイスピードマイクロスコープで、メニスカス（プローブ内のシリコンオイルと細胞溶液の境界）を捕捉することでき、質量分析における定量が可能であった。これにより、玄米中の局所的な細胞内代謝を稲体から切り離すことなくリアルタイムに代謝産物をメタボローム解析することができ、シンク能力の環境ストレス反応をこれまでにない手法で評価できると考えられる。
また、モミロマン（日印中間型水稲品種）と北陸193号（インド型水稲品種）において、穂揃期から登熟初期における茎内NSCのピークに1週間程度のずれがあることが、ポット栽培条件（分げつ除去して主稈のみ育成した場合と、除去しない場合）と圃場条件のいずれでも確認することができた。さらに、茎内NSC動態の詳細な解析により、モミロマンの登熟不良の生理的要因を考察した。また、穂培養実験により、北陸193号とモミロマンのシンク能力をソース能力と切り離した状態で評価することができた。
次に、圃場で栽培したモグモグあおば（日印中間型水稲品種）、モミロマン、北陸193号を用いて、快晴日・曇天日の日中の気孔コンダクタンスとともに，稲体の水分状態をステージ別に測定した結果、特に北陸193号とモミロマンの間に品種間差があることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
プレッシャープローブで採取した細胞溶液のメタボローム解析の足がかりを得たほか、茎内NSC動態の点でも新規知見を得つつある。また、稲体の水分状態計測でも品種間差を捉えることができており、計画に対しておおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
モミロマンと北陸193号との間で見出された茎内NSC動態の違いについて、普遍性を明確にするとともに、その生理的要因について、メタボローム解析などから明らかにしていく。
シンク能力については穂培養実験の結果から、ソース側の同化能力については成熟期の前科物重の比較から、いずれもモミロマンの登熟不良の主因になっている可能性は低いと推察される。このため、25年度以降は茎内NSCの動態に焦点を合わせて解析を進めることにしたい。
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Research Products
(1 results)
