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水ストレス下での光合成制御に関わる葉と根のコミュニケーション機構-葉の老化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 11460007
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 作物学
研究機関東京農工大学

研究代表者

平沢 正  東京農工大学, 農学部, 教授 (30015119)

研究分担者 大川 泰一郎  東京農工大学, 農学部, 教授 (80213643)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
14,100千円 (直接経費: 14,100千円)
2001年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2000年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1999年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
キーワード光合成 / サイトカイニン / 窒素 / 土壌水分 / 水ストレス / 老化 / Rubisco / Rubisco mRNA / イネ / 窒素含量 / 窒素分配 / 光合成遺伝子 / 根 / 土壌水分低下 / 気孔 / 根の機能
研究概要

水ストレス下で促進される老化による光合成速度の減少を根と葉の関係から解明するため、水ストレス条件における老化過程での葉の光合成速度の減少とともに、生育条件や品種が異なる作物の老化過程での光合成速度の減少にも着目して,光合成速度の減少要因とこれに及ぼす根の窒素吸収や根から地上部に送られる植物ホルモンの影響を検討した。その結果、(1)葉の老化過程における光合成速度の律速要因となるリブロース-1,5-二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(Rubisco)含量はRubisco mRNAの転写蓄積量と密接な関係があること、(2)低土壊水分条件では、体内窒素の葉への分配割合が減少し、根への分配割合が増加し、その結果、葉の窒素含量が低下して老化過程の光合成速度が著しく減少すること、(3)Rubiscom mRNAの転写蓄積量は葉の窒素含量と密接な関係があり、窒素追肥によってRubisco mRNAの転写蓄積量が増加すること、(4)サイトカイニン散布は葉のRubisco mRNAの転写蓄積量を増加させ、このサイトカイニンの影響には体内窒素の葉への分配割合が高まることが含まれていること、(5)低土壌水分条件下では、根から地上部に送られるサイトカイニン活性が低下すること、などが明らかとなった。本研究を通じて、低土壌水分条件下で促進される老化過程の光合成速度の減少は、体内の窒素分配が変化して葉の窒素含量が低下し、Rubisco mRNA蓄積量が低下してRubisco含量が減少することが1つの要因であることが分かった。また、体内窒素分配の変化には根のサイトカイニン合成能の低下が関係していることが考えられた。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Hirasawa, T: "Some characteristics of reduced leaf photosynthesis at midday in maize growing in the field"Field Crops Research. 62. 53-62 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lu, J: "The effects of irrigantion regimes on the water use, dry matter production and physiological responses of paddy rice"Plant and Soil.. 223. 207-216 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ookawa, T: "Analysis of the factors causing differences in the leaf-senescence pattern between two soybean cultivars, Enrei and Tachinagaha"Plant Production Science. 4. 3-8 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyamoto, N: "Hydraulic conductivity of rice roots"Journal of Experime ntal Botany.. 52. 1835-1846 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三王裕見子: "湛水直播栽培した水稲の生育と倒伏およびこれに関係する性質の品種間差"日本作物学会紀事. 70. 515-524 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三王裕見子: "湛水直播栽培した水稲タカナリの乾物生産特性-慣行移植栽培した水稲との比較"日本作物学会紀事. 71(印刷中). (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Ito(編): "Genetic Improvement of Rice for Water-Limited Environments"International Rice Rescarch Institute. 353 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirasawa, T.: "Some characteristics of reduced leaf photsynthesis at midday in maize growing in the field"Field Crops Research. Vol.62. 53-62 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ito, O.: "Genetic Improvement of Rice for Water-Limited Environments"Rice Research Institute. 353.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lu, J.: "The effects of irrigation regimes on the water use"dry matter production and physiological responses of paddy rice. Vol.223. 207-216 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ookawa, T.: "Analysis of the factors causing differences in the leaf-senescence pattern between two soybean cultivars, Enrei and Tachinagaha"Plant Production Science. Vol.4. 3-8 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyamoto, N.: "Hydraulic conductivity of rice roots"Journal of Experimental Botany. Vol.52. 1835-1846 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] San-Oh, Y.: "Varietal differences in growth, lodging and related characters of rice plants broadcasted in submerged paddy field at different densities"Japanese Journal of Crop Science. 2001. 515-524

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] San-Oh, Y.: "Characteristics of dry matter production in direct-sown plants in submerged paddy field of rice cultivar, Takanari compared with conventionally transplanted plants"Japanese Journal of Crop Science. In press. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大川 泰一郎: "サイトカイニン散布および窒素追肥が登熟期の水稲葉身のリブロース-1, 5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ含量およびrbcL, rbcSの転写蓄積量に及ぼす影響"日本作物学会紀事. 70.別1. 54-55 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kondo A.: "Cytokinin level in root exudates and leaf senescence after flowering in maize plants"Proceedings of the 6^<th> Symposium of the International Society of Root Research. 232-233 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 平沢 正: "「葉ざし」水稲の葉身の老化過程における光合成速度の低下に及ぼす根一部切除と根からのサイトカイニン注入の影響"日本作物学会関東支部会報. 16号. 46-47 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 成岡 由規子: "登熟期の老化程度が異なる水稲品種日本晴とアケノホシの葉身窒素含量の相違とその要因"日本作物学会関東支部会報. 16号. 48-49 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 平沢 正: "開花期以前の土壌水分条件が登熟期間中のトウモロコシの葉の老化に及ぼす影響"日本作物学会関東支部会報. 16号. 38-39 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 三王 裕見子: "湛水直播栽培した水稲タカナリの乾物生産特性-慣行移植栽培した水稲との比較-"日本作物学会紀事. 71(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] OOKAWA,Taiichiro: "Analysis of the factors causing differences in the leaf-senescence pattern between two soybean cultivars, Enrei, and Tachinagaha."Plant Production Science. 4・1. 3-8 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] LU,Jun: "The effects of irrigation regimes on the water use, dry matter production and physiological responses of paddy rice."Plant and Soil. 223. 207-216 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 大川泰一郎: "サイトカイニン散布および窒素追肥が登熟期の水稲葉身のリブロース-1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ含量およびrbcL,rbcSの転写蓄積量に及ぼす影響"日本作物学会紀事. 70・別1(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤晃代: "開花期以後葉身の緑色程度の減少が異なるトウモロコシ系統の葉の光合成速度と窒素含量,木部液の窒素含量とサイトカイニン活性の比較"日本作物学会紀事. 69・別2. 112-113 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hirasawa,T: "Some characteristics of reduced leaf photosynthesis at midday in maize growing in the field"Field Crops Research. 62(1). 53-62 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hirasawa,T: "Physiological characterization of the rice plant for tolerance of water deficit"In Genetic Improvement of Rice for Water-Limited Environments, IRRI. 89-98 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 大川泰一郎: "登熟期における水稲葉身の窒素含量と光合成速度、リブロ一ス1,5-ビスリソカルポキシラーゼ含量の関係および根から地上部に送られるサイトカイニン"日本作物学会紀事. 62(別2). 76-77 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 山崎武仁: "登熟期における水稲品種アケノホシと日本晴の葉身窒素含量が異なる要因"日本作物学会紀事. 62(別2). 78-79 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 柳原里子: "低土壌水分条件下で老化によって水稲の葉の光合成速度が低下する要因"日本作物学会関東支部会報. 14. 56-57 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 中神弘詞: "低土壌水分条件がコムギの出液中の無機イオン量、サイトカイニン活性および葉の老化に及ぼす影響"日本作物学会関東支部会報. 14. 74-95 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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