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作物の葉の光合成活性に影響する個体全体の窒素分配および窒素代謝ネットワークの解析

研究課題

研究課題/領域番号 16380014
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・雑草学
研究機関東京農工大学

研究代表者

大川 泰一郎  東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 助教授 (80213643)

研究分担者 平沢 正  東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 教授 (30015119)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
15,900千円 (直接経費: 15,900千円)
2006年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2005年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2004年度: 10,800千円 (直接経費: 10,800千円)
キーワード光合成活性 / サイトカイニン / 窒素代謝 / 窒素吸収 / 窒素分配 / Rubisco / 植物ホルモン / 硝酸還元酵素 / ストレス / 窒素含量 / 老化 / 代謝産物 / 窒素同化系
研究概要

本研究では,作物の葉の光合成活性の増加とその維持に関係する生理的機構を明らかにするため,窒素の吸収・同化,分配および再分配に関与する植物体各器官の窒素代謝ネットワークに着目して,根の窒素吸収・同化,窒素分配および再分配が葉の光合成活性に及ぼす影響とその要因を明らかにすることを目的に検討を行った.得られた研究成果は,以下の通りである.
1.稔実期の葉の光合成速度の低下の大きいダイズ品種は遅いダイズ品種に比べて,葉のRubisco含量および窒素含量の低下が大きく,このことには稔実期に根からの窒素吸収が低下し,葉から莢への窒素分配の割合が大きいことが関係した.稔実後期になると葉の老化促進作用のあるアブシジン酸の著しい蓄積が認められ,このこともRubisco含量の減少の一因であった.
2.登熟期の水稲葉の光合成速度の減少ともに,Rubisco含量および窒素含量は低下し,硝酸還元酵素活性の低下がみられ,また根の窒素吸収の減少が認められた.葉の光合成速度を高く維持する水稲品種は低下の大きい品種に比べてRubisco含量および葉の窒素含量を高く維持し,このことには根からの窒素吸収が多く,葉への窒素分配が大きいことと,根から葉に遅ばれるサイトカイニン量が多いことが関係した.また,根から地上部に送られるサイトカイニンは,根の窒素吸収には影響を及ぼさないが,葉の窒素分配割合を高め,葉への窒素の流入を高め流出を抑制した.
3.サイトカイニンにより水稲葉のRubiscoのmRNA蓄積量が高く維持された.
4.水ストレスによる水稲葉の窒素含量,Rubisco含量の低下には,サイトカイニンの減少が関係し,葉からの窒素流出,Rubisco分解が促進されることが主要因であった.

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (28件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 出穂期以前に低土壌水分条件が登熟期の陸稲の葉の光合成速度に及ぼす影響の解析2007

    • 著者名/発表者名
      吉岡真澄
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事 76(別1)

      ページ: 248-249

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 水田に育成させた新旧水稲数品種間の乾物生産,窒素吸収および葉の光合成速度の比較2007

    • 著者名/発表者名
      Taylaran, R.D.
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事 76(別1)

      ページ: 82-83

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] サイトカイニンが水稲葉身の光合成速度に及ぼす影響とその要因2007

    • 著者名/発表者名
      吉田 宰
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology 48(Sup)

      ページ: 180-180

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The effect of planting pattern on the rate of photosynthesis and related processes during ripening in rice plants2006

    • 著者名/発表者名
      San-oh, Y.
    • 雑誌名

      Field Crops Research 96

      ページ: 113-124

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The effect of planting pattern on the rate of photosynthesis and related processes during ripening in rice plants2006

    • 著者名/発表者名
      San-oh, Y., T.Sugiyama, D.Yoshida, T.Ookawa, T.Hirasawa
    • 雑誌名

      Field Crops Research 96

      ページ: 113-124

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The breeding course of the superior lodging resistance and long-culm rice cultivar and the role of crop science in rice breeding2006

    • 著者名/発表者名
      Ookawa, T.
    • 雑誌名

      Brain Techno News 48p

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 水ストレスが老化過程にある水稲葉身のRubiscoの合成と分解に及ぼす影響2006

    • 著者名/発表者名
      中西浩司
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事 75(別2)

      ページ: 136-137

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] サイトカイニン散布が水ストレスを受け,老化過程にある水稲葉身のRubiscoの生成と分解に及ぼす影響2006

    • 著者名/発表者名
      中西浩司
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事 75(別2)

      ページ: 138-139

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 子実収量の異なるコムギの乾物生産・光合成速度と窒素蓄積量の比較2006

    • 著者名/発表者名
      中神龍一
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事 75(別1)

      ページ: 74-75

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Interaction of scion and stock on leaf senescence of soybean plants grafted at mid-stem during ripening2005

    • 著者名/発表者名
      Ookawa, T.
    • 雑誌名

      Plant Production Science 8・1

      ページ: 32-37

    • NAID

      110001720824

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The root tip and accelerating region suppress elongation of the decelerating region without any effects on cell turgor in primary roots of maize under water stress2005

    • 著者名/発表者名
      Shimazaki, Y.
    • 雑誌名

      Plant Physiology 139

      ページ: 458-465

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Interaction of scion and stock on leaf senescence of soybean plants grafted at mid-stem during ripening2005

    • 著者名/発表者名
      Ookawa, T., N.Tomita, T.Hirasawa
    • 雑誌名

      Plant Production Science 8(1)

      ページ: 32-37

    • NAID

      110001720824

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The root tip and accelerating region suppress elongation of the decelerating region without any effects on cell turgor in primary roots of maize under water stress2005

    • 著者名/発表者名
      Shimazaki, Y., T.Ookawa, T.Hirasawa
    • 雑誌名

      Plant Physiology 139

      ページ: 458-465

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Interaction of scion and stock on leaf senescence of soybean plants grafted at mid-stem during ripening2005

    • 著者名/発表者名
      Ookawa, T.
    • 雑誌名

      Plant Production Science 8(1)

      ページ: 32-37

    • NAID

      110001720824

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] サイトカイニン散布が湛水直播水稲の葉身の窒素含量、Rubisco含量に及ぼす影響2005

    • 著者名/発表者名
      三王裕見子
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事 74(別2)

      ページ: 201-202

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 窒素濃度が幼植物期のトウモロコシ系統間で異なる要因の解析2005

    • 著者名/発表者名
      平沢 正
    • 雑誌名

      日本作物学会関東支部講演会 20

      ページ: 48-49

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Interaction of scion and stock on leaf senescence of soybean plants grafted at mid-stem during ripening.2005

    • 著者名/発表者名
      Ookawa, T.
    • 雑誌名

      Plant Production Science 8(1)

      ページ: 32-37

    • NAID

      110001720824

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ダイズ品種エンレイとタチナガハの稔実期における葉のアブシジン酸含量の変化-リブロース-1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼと窒素の含量低下との関係に着目して-2005

    • 著者名/発表者名
      下山敏広
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事 74(別1)(発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 出穂期以前の土壌水分条件が登熟期の陸稲の光合成速度とこれに関係する性質に及ぼす影響2005

    • 著者名/発表者名
      平沢 正
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事 74(別1)(発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of exogenous cytokinin on leaf levels of ribulose-1, 5-hisphosphate carboxylase/oxygenase and the accumulation and partitioning of nitrogen in paddy rice at the ripening stage2004

    • 著者名/発表者名
      Ookawa, T.
    • 雑誌名

      Crop Science 44・6

      ページ: 2107-2115

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of dry matter production and associated characteristics between direct-sown and transplanted rice plants in submerged paddy field and relationships to planting pattern2004

    • 著者名/発表者名
      San-oh, Y.
    • 雑誌名

      Field Crops Research 87

      ページ: 43-58

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of reduction in soil moisture from one month before flowering through ripening on dry matter production and ecophysiological characteristics of wheat plants2004

    • 著者名/発表者名
      Nakagami, K.
    • 雑誌名

      Plant Production Science 7・2

      ページ: 143-154

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of exogenous cytokinin on leaf levels of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase and the accumulation and partitioning of nitrogen in paddy rice at the ripening stage2004

    • 著者名/発表者名
      Ookawa, T., Y.Naruoka, A.Sayama, T.Hirasawa
    • 雑誌名

      Crop Science 44(6)

      ページ: 2107-2115

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of dry matter production and associated characteristics between direct-sown and transplanted rice plants in a submerged paddy field and relationships to planting patterns2004

    • 著者名/発表者名
      San-oh, Y., Y.Mano, T.Ookawa, T.Hirasawa
    • 雑誌名

      Field Crops Research 87(1)

      ページ: 43-58

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of a reduction in soil moisture from one month before flowering through ripening on dry matter production and ecophysiological characteristics of wheat plants2004

    • 著者名/発表者名
      Nakagami, K., T.Ookawa, T.Hirasawa
    • 雑誌名

      Plant Production Science 7(2)

      ページ: 143-154

    • NAID

      110001720522

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cytokinin effects on ribulose-1,5-carboxylase/oxygenase and nitrogen partitioning in rice during ripening.2004

    • 著者名/発表者名
      Ookawa, T.
    • 雑誌名

      Crop Science 44

      ページ: 2107-2115

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of a reduction in soil moisture from one month before flowering through ripening on dry matter production and ecophysiological characteristics of wheat plants.2004

    • 著者名/発表者名
      Nakagami, K.
    • 雑誌名

      Plant Production Science 7(2)

      ページ: 143-154

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparison of dry matter production and associated characteristics between direct-sown and transplanted rice plants in submerged paddy field and relationships to planting patterns.2004

    • 著者名/発表者名
      San-oh, Y.
    • 雑誌名

      Field Crops Research 87

      ページ: 43-58

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] ブレインテクノニュース2006

    • 著者名/発表者名
      大川泰一郎
    • 総ページ数
      48
    • 出版者
      生物系特定産業技術研究支援センター
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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