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細胞工学的手法による酸性土壌耐性作物品種の作出

研究課題

研究課題/領域番号 01860010
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 土壤・肥料
研究機関東北大学

研究代表者

小島 邦彦  東北大学, 農学部, 教授 (70005669)

研究分担者 在原 章公  ボクレン, 農業総合研究所・育種研究所, 研究主任
岡村 正愛  キリンビール, 植物開発研究所, 研究主任
横田 聡  東北大学, 農学部, 助手 (60220555)
管原 和夫 (菅原 和夫)  東北大学, 農学部附属農場, 助教授 (20005672)
三枝 正彦  東北大学, 農学部附属農場, 助教授 (10005655)
山谷 知行  東北大学, 農学部, 助教授 (30144778)
研究期間 (年度) 1989 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
1991年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1990年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1989年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
キーワード酸性土壌 / アルミニウムイオン / 細胞選抜 / 培養細胞 / ニンジン / オオムギ / ストレス耐性植物 / 細胞工学 / コムギ / イネ / アルミニウム / ストレス選抜 / アルミニウム耐性 / アルファルファ / 火山灰土壌 / 石灰施用 / リン酸肥料 / リン酸施用
研究概要

酸性土壌における植物生育の主要な阻害要因は、主としてアルミニウムイオンの濃度過剰にある。本試験研究では、細胞工学的手法、とくにストレス選抜法によりアルミニウムイオン耐性のオオムギ並びにニンジン培養細胞を選抜し、その再分化によって得られた植物体のアルミニウム耐性を水耕栽培などで調べ、以下の結果を得た。
(1)オオムギ(K16系統)の培養細胞を1mMのアルミニウムイオン含有の固形培地にプレ-トして選抜した。アルミニウム耐性を調べたところ、50%生育阻害へのアルミニウム濃度は、非選抜細胞の0.26mMに比して選抜細胞の0.7mMと、両者間に明らかな相違が認められた。
アルミニウムストレス非選抜並びに選抜両オオムギ培養細胞を再分化した。再生植物から得られた種子を川渡黒ボク土壌に播種して栽培試験を試みた。選抜系統の種子は、非選抜系統またはオリジナル種子に比して、とくにリン酸無添加の石灰添加区において明らかに良好な生育を示した。
(2)ニンジン(MS_4寸)の培養細胞からも細胞工学的手法によりアルミニウム耐性変異種を選抜した。選抜培地はpHを4.0とし、リン酸を0.1mMに減じ、塩化アルミニウムを添加することでアルミニウムをイオン状に保持調製することができた。
上記のストレス条件下(アルミニウムイオン0.5〜1.0mM)で282個の耐性細胞塊が選抜された。このうち7個の細胞塊から再分化した28個のニンジンから自殖により種子が得られた。種子を発芽させた幼苗による水耕試験の結果、これら種子にアルミニウム耐性が確認された。

報告書

(4件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] Koyama,H.,Ojima,K.Yamaya,T.: "Utilization of anhydrous aluminum phosphate as a sole Source of phosphorous by a selected carrot cell line" plant Cell Physiol.,. 31. 173-177 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小島 邦彦ら: "川渡黒ボク土における石灰並びにリン酸の肥効に対する作物種間差について" 川渡農場報告. 6. 27-32 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小島 邦彦ら: "アルミニウム耐性オオムギ細胞のストレス選抜とその再分化植物の黒ボク土での生育" 川渡農場報告. 7. 1-5 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arihara,A.,Kumagai,R.,Koyama,H.,and Ojima,K.: "Aluminum-to lerance of carrot (Daucus caruta L,)plants regeneratea from selected cell culture." Soil.Sci,Plant Nutr.,. 37. 699-705 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ojima, K.: "Biochemical mechanism on aluminum-inhibition and -tolerance in plant root growth. (in Japanese)" Biochemistry. 61. 34-38 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ojima, K. et. al.: "Growth response of wheat and barley plants in volcanic soil of Kawatabi farm. (in Japanese)" Kawatabi Farm Report. 5. 25-28 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ojima, K. et. al.: "Differeuce in lime- and phosphate-effects on growth among various plant species. (in Japanese)" Kawatabi Farm Report. 6. 27-32 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ojima, K. et. al.: "Aluminum-tolerance of barley (K 16 line) plant regenerated from selected cell culture. (in Japanese)" Kawatabi Farm Report. 7. 1-6 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arihara, A., Kumagai, R., Koyama, H., and Ojima, K.: "Aluminum-tolerance of carrot (Daucus carota L.) plant regenerated from selected cell culture." Soil Sci. Plant Nutr.37. 699-705 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arihara,A.,Kumagai,R.,Koyama,H.,Ojima,K.,: "Aluminum-tolerance of carrot (Daucus carota L.) plants regenerated-from selected cell culfures." Soil Sci.Plant Nutr.,. 37. 699-705 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 小島 邦彦ら: "アルミニウム耐性オオムギ細胞のストレス選抜とその再分化植物の黒ボク土での生育" 川渡農場報告. 7. 1-6 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 小島 邦彦,三枝 正彦,菅原 和夫ほか: "川渡黒ボク土における石灰並びにリン酸の肥効に対する作物種間差について" 川渡農場報告. 6. 27-32 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Koyama,H.,Ojima,k.,Yamaya,T.: "Utilization of antydrous aluminum phosphate as a sole source of phosphorous by a selected carrot cell line" Plant Cell Physiol.,. 31. (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Arihara,A.,Kumagai,R.,Koyama,H.,Ojima,K.: "Aluminumーtolerance of carrot (<Daucus>___ー <carota L>___ー.) Plants regenerated from selected cell cultures." Plant Cell RePort. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 三枝 正彦・西谷 光正・松仙・信彦・庄子 貞雄・阿部 篤郎: "黒ボク土の石灰中和とカルシウム栄養" 川渡農場報告. 6. 33-38 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Ojima,K.,Koyama,H.,Suzuki,R.,Yamaya,T.: "Characterization of two tobacco cell lines selected to grow in the presence of either ionic Al or insoluble Al-phosphate" Soil Sci.Plant Nutr.35. 545-551 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Koyama,H.,Ojima,K.,Yamaya,T.: "Utilization of anhydrous aluminum phosphate as a sole source of phosphorous by a selected carrot cell line" Plant Cell Physiol. 31. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaya,T.,Ishida,H.,Kamachi,K.,Ojima,K.: "Immunochemical analysis of maltiple subunit polypeptides of glutamine synthetase in methionine sulfoximine-sensitive and to tevant tobacco cell cultures." Plant Cell Physiol.31. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Saigus,M.: "Chemistry and fertility of acid andisoils with refereme to subsoil acidity" Commum,in Soil Sci Plant anal.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2019-02-15  

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