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2012 Fiscal Year Research-status Report

光質の制御による根粒着生促進技術の開発とマメ科作物生産への応用

Research Project

Project/Area Number 24658020
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

鈴木 章弘  佐賀大学, 農学部, 准教授 (50305108)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 有馬 進  佐賀大学, 農学部, 教授 (90140954)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords根粒 / 根粒菌 / 共生 / 窒素固定 / 光 / 遠赤色光 / 光質
Research Abstract

マメ科作物の栽培において高い生産性を確保するためには,根粒からの固定窒素の供給を高く保つことが必要であり,そのためには活性の高い多くの根粒を形成させることが肝要である.本年度は1)光質の制御による根粒形成促進技術の開発,2)補光による生育初期及び子実肥大期の根粒形成促進技術の開発,の2つの小課題についての研究を行った。
小課題1:遠赤色光カットフィルターまたはLEDライトで光質を制御し(太陽光中の遠赤色光は根粒形成を妨げる),マメ科作物を栽培して,個体の生長や根粒数,窒素固定活性等に及ぼす影響を調査した。遠赤色光カットフィルターとして,メガクールを用い対象区としては,通常のPOフィルターを用いた。それぞれの条件でダイズを栽培して根粒菌を接種し,1ヶ月後の根粒数を調査したところ,メガクール区の方が根粒数が多い傾向にあった。これについては再現性を確認する実験を継続しておこなっている。
小課題2:ダイズの発芽時に植物体へ赤色光または遠赤色光を補光し,個体の生長や根粒数等を調査した。赤色光を補光した場合は根粒数が多い傾向が見られたが,有意差はなかった。また遠赤色光を照射した場合は根粒数は有意に減少した。次に最初の3週間補光をしてその次の一ヶ月は太陽光のみで育て,植物体の成長や根粒数を調査した。その結果,遠赤色光区では,3週間後の根粒数は対照区と比較して少なかったが,さらに一ヶ月後の根粒数は対照区よりも有意に多かった。最初に抑制されていた根粒形成が補光をやめたことで急激に促進されたものと考えられた。したがって次年度は,この現象を利用した根粒数増加技術の開発をおこなう。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

小課題1では,遠赤色光カットフィルターとしてメガクールを用い,根粒菌接種後の根粒数が増加傾向にあることを確認できた。小課題2では,最初の3週間のみ遠赤色光を照射することで,それから1ヶ月後の根粒数を対照区よりも有意に増加させ得ることを発見した。

Strategy for Future Research Activity

小課題1:初年度に遠赤色光カットフィルターとして,メガクールを用いダイズを栽培して根粒菌を接種し,1ヶ月後の根粒数を調査したところ,メガクール区の方が根粒数が多い傾向にあった。したがって2年目は,これについての再現性を確認する。
小課題2,3:初年度は,ダイズの発芽時の最初の3週間に,赤又は遠赤色光を補光をしてその次の一ヶ月は太陽光のみで育て,植物体の成長や根粒数を調査した。その結果,遠赤色光区では,3週間後の根粒数は対照区と比較して少なかったが,さらに一ヶ月後の根粒数は対照区よりも有意に多かった。したがって2年目は,この現象の再現性をもう一度確認する。さらにこの現象を利用して根粒数を増加させ,それを圃場に展開することで最終的な子実生産がどうなるかを調査する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

該当なし

  • Research Products

    (8 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Additional cause for reduced JA-Ile in the root of a Lotus japonicus phyB mutant.2012

    • Author(s)
      Shigeyama T., Tominaga A., Arima S., Sakai T., Inada S., Jikumaru Y., Kamiya Y., Uchiumi T., Abe M., Hashiguchi M., Akashi R., Hirsch AM. Suzuki A.
    • Journal Title

      Plant Signal Behav.

      Volume: 7 Pages: 746-748

    • DOI

      10.4161/psb.20407

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高等植物への菌根菌感染は光の質と量によって制御される2013

    • Author(s)
      鈴木章弘等
    • Organizer
      日本作物学会第235回講演会
    • Place of Presentation
      川崎市
    • Year and Date
      20130328-20130329
  • [Presentation] Expression of b-1,3-glucanase gene in autoregulation of nodulation2012

    • Author(s)
      K. Osuki et al.
    • Organizer
      第2回アジア窒素固定会議
    • Place of Presentation
      プーケット(タイ)
    • Year and Date
      20121028-20121031
  • [Presentation] Characterization of LjGlu1, b-1,3-glucanase gene of Lotus japonicus.2012

    • Author(s)
      S. Hashimoto et al.
    • Organizer
      第2回アジア窒素固定会議
    • Place of Presentation
      プーケット(タイ)
    • Year and Date
      20121028-20121031
  • [Presentation] Molecular mechanism of improved symbiotic phenotype in ABA low-sensitive mutant enf1 of Lotus japonicus.2012

    • Author(s)
      A. Tominaga et al.
    • Organizer
      第2回アジア窒素固定会議
    • Place of Presentation
      プーケット(タイ)
    • Year and Date
      20121028-20121031
  • [Presentation] Low R/FR decreased mycorrhizal infection in higher plants.2012

    • Author(s)
      M. Nagata et al.
    • Organizer
      第2回アジア窒素固定会議
    • Place of Presentation
      プーケット(タイ)
    • Year and Date
      20121028-20121031
  • [Presentation] A possible role of vitamin B6 metabolic pathway of Mesorhizobium loti in symbiosis with Lotus japonicus.2012

    • Author(s)
      A. Suzuki et al.
    • Organizer
      第10回ヨーロッパ窒素固定会議
    • Place of Presentation
      ミュンヘン(ドイツ)
    • Year and Date
      20120902-20120905
  • [Remarks] 佐賀大学農学部生物環境科学科作物生態生理学研究室ホームページ

    • URL

      http://extwww.cc.saga-u.ac.jp/~azuki/top.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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