| Project/Area Number |
18H02188
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39020:Crop production science-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
Yamauchi Akira 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (30230303)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三屋 史朗 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (70432250)
仲田 麻奈 名古屋大学, 農学国際教育研究センター, 助教 (70623958)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2018: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
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| Keywords | アクアポリン / 異形根 / スベリン / プレッシャーチャンバー / 水通導性 / ルートプレッシャープローブ / 異形根性 / プレッシャーチャンバー法 / セルフプレッシャープローブ / 根 / 吸水 / セルプレッシャープロ―ブ / セルプレッシャープローブ |
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| Outline of Final Research Achievements |
This study showed the functional significance of heterorhizy and specifically that the roles in water uptake were different among the component roots. We identified that S-type LRs had fewer cell layers across the radial pathway, lack of aerenchyma in mid cortex, less suberin deposition in the endodermis, lack of an exodermis, and high aquaporin activities, which resulted in lower hydraulic resistance for the radial water flow in roots. Namely, S-type LRs had the highest water uptake ability among the three component roots, and thereby contributed more to the water uptake of the whole root system. On the other hand, main roots and L-type LRs might contribute to overall water uptake by producing laterals and expanding root surface area of S-type LRs. In addition, formation of aerenchyma in mid cortex of main roots facilitates diffusion of oxygen from shoot to root tips that is essential for metabolic activities, branching, and elongation of roots.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究の最大の特色は、従来は均質な組織として捉えられていた根系を、構成根間の差に着目し解析した点である。このような観点から、作物根の水吸収に関わる水分生理について取り組んでいる研究グループは他に例を見ない。とくに、S型側根が構成根の中で相対的に高い水通導性を有することを示し、構成根間の役割分担によって根系機能が制御されるとする、従来になかった新しい考え方を実証した。構成根毎の機能の遺伝子制御に関わる研究の進展と相まって、理想的根系をデザインし、それの基づいた根系生理機能に関わる育種の可能性を、本研究成果はより現実的なものとした。
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