2014 Fiscal Year Research-status Report
大気からの蒸散要求に対するアクアポリンの応答機構とそれが通水性に及ぼす影響の解明
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24570034
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
村井 麻理 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター生産基盤研究領域, 主任研究員 (00343971)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 淳子 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究所稲研究領域, 主任研究員 (40343959)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | イネ / 水分生理 / アクアポリン / 蒸散要求 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
作物にとって、大気からの蒸散要求に対する適応性は、土壌水分不足や塩ストレスに対する耐性機構とならんで重要な形質であるにもかかわらず、その理解は進んでいない。根から地上部への水分補給系では、細胞間水輸送系の水透過性が律速となる。本研究では、それを担うアクアポリン（水チャネル）に着目し、蒸散要求に対する根のアクアポリン発現量の変化とそれが通水性に及ぼす影響を観察し、その環境変動適応性を明らかにすることを目的としている。３年目にあたる平成２６年度は、実際に水田で生育しているイネの体内で、アクアポリン遺伝子の発現量が気象条件に対してどのような応答性を示すのかを明らかにするために、圃場（水田）での栽培実験を行なった。主として分げつ期の複数品種のイネから根と葉身を定時（午前10時）、あるいは時刻別にサンプリングを行なうとともに、気孔コンダクタンスと蒸散量の測定を行なった。これらのサンプルにおけるアクアポリンの発現量については、現在解析中であるが、各種のアクアポリンの発現量が蒸散要求や気温、地温、日射、長波放射量などの気象要因の変動に対してどのような応答を示すか、また品種間で差異があるかどうか等を明らかにするため材料を取得することができた。また今年度は、水耕栽培したイネのアクアポリン遺伝子発現量の野外気象応答性、ならびに蒸散要求量が根の水透過性に及ぼす影響に関してこれまでに得られた実験データを分析、整理し原著論文にまとめる作業にも力を入れた。
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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
今年度（平成２６年度）は、水耕イネを材料とした実験結果、すなわち根の特定のアクアポリン遺伝子の発現量が前数時間の気象条件（ポテンシャル蒸発量）と高い相関を示すことや、蒸散要求量が根の水透過性(Lpr(os))を変化させることなどについて、これまでに得られたデータを解析、集約して原著論文にまとめることができた。また、研究対象を水耕栽培というモデル系から一歩進んで、実際の水田で生育するイネにも拡大した。さらに、根でアクアポリンの遺伝子発現を誘導するメカニズム（地上部から地下部への信号伝達のメカニズム）を解明するための手がかりを得ることを目的に、イネの根部を人為的に加圧する実験を試みるなど、当初の予定通りおおむね順調に進捗したと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度は、本研究課題の最終年度にあたることから、これまでに、様々な気象条件の下で採取したイネの根（および可能であれば葉身のサンプルについても）、各種アクアポリン遺伝子の発現量の定量を進め、それぞれの遺伝子の発現量と気象条件（特に蒸散要求量）との関係をより詳しく明らかにすることを目指す。また、特定の気象条件がアクアポリンの遺伝子発現を誘導する信号伝達のメカニズムを明らかにするための実験にも引き続き取り組む予定である。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額1,418,682円は、研究期間延長により遺伝子発現解析や栽培実験等を27年度も引き続き行うための残額及び研究費を効率的に使用した残額であり次年度の研究費と合わせて、研究計画遂行のために使用する。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額1,418,682円は、主として植物材料のサンプリング、試料調製ならびに分析のために必要な人件費謝金ならびに消耗品費として使用する予定である。
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