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インディカ、ジャポニカ水稲品種間のセシウム吸収・体内分配の変異要因と分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 16H04865
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 作物生産科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

近藤 始彦  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (00355538)

研究分担者 羽田野 麻理  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, 上級研究員 (00343971)
石川 淳子  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 主任研究員 (40343959)
後藤 明俊  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 上級研究員 (70355569)
藤村 恵人  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, 主任研究員 (70560639)
矢野 勝也  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (00283424)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワードイネ / セシウム / カリウム / 品種間差異 / 輸送体 / 体内分配 / QTL / 輸送体発現 / 吸収メカニズム / 遺伝要因 / 品種 / 吸収
研究成果の概要

Cs吸収と体内分配のイネ品種間差異の生理・遺伝要因の解明を行った。Csの吸収はインディカ品種ではジャポニカ品種に比べ特に幼穂形成期~穂揃期の吸収能力が高かったが、これはKとの拮抗作用だけでなくCs吸収自体にも品種間差異があるためと考えられ、関連輸送体発現レベルにも品種間差異がみられた。またCs吸収への蒸散流の寄与は大きくないと考えられた。インディカ品種は玄米へのCs分配が高くまた低K条件で高まることが高い玄米Cs濃度の要因であった。また葉身から再転流があり穂首に集積しやすいことが明らかになった。コシヒカリ/IR64の染色体置換系統の遺伝解析より、Cs吸収に関与するQTL領域を複数見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

2011年3月に発生した東京電力福島第一原子力発電所事故による放射性セシウム137Csの農地汚染に対しては、長期間にわたる吸収抑制対策が不可欠である。これまで農地除染およびカリウムの多量施用によるセシウム吸収抑制が行われており、基準値を上回る玄米の生産は最小限に抑えられている。しかし、今後の被災地での営農再開の促進に向けては、より少量のカリウム施肥で放射性セシウムの可食部への蓄積を効果的に抑制する技術の開発が求められており、本研究で実施した品種間差異の生理・遺伝要因の解明は、セシウム低蓄積性の品種開発と効率的なカリウム施肥技術の確立に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Effective methods for practical application of gene expression analysis in field-grown rice roots2018

    • 著者名/発表者名
      Maya Matsunami, Hidehiro Hayashi, Yoko Tominaga, Yoshiaki Nagamura, Mari Murai-Hatano, Junko Ishikawa-Sakurai, Tsuneo Kuwagata
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 433 号: 1-2 ページ: 173-187

    • DOI

      10.1007/s11104-018-3834-z

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic changes in the Cs distribution throughout rice plants during the ripening period, and effects of the soil-K level2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Junko、Fujimura Shigeto、Kondo Motohiko、Murai-Hatano Mari、Goto Akitoshi、Shinano Takuro
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 429 号: 1-2 ページ: 503-518

    • DOI

      10.1007/s11104-018-3700-z

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] カリ施肥が水稲における137Cs の吸収及び体内分配に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      石川 淳子・藤村 恵人・後藤 明俊・近藤 始彦
    • 学会等名
      日本作物学会第247回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] カリ施肥量がイネの根におけるカリウム輸送体遺伝子発現量とセシウム吸収に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      石川 淳子・藤村 恵人・且原 真木・中原 由揮・後藤 明俊・羽田野 麻理・近藤 始彦
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イネのセシウム吸収におけるカリウムとの拮抗作用の品種間差2018

    • 著者名/発表者名
      谷本涼・中川雄晴・竹中千里・富岡利恵・杉浦大輔・近藤始彦
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of Cs in rice plants during ripening period and properties of gene expression of candidate transporters for Cs2018

    • 著者名/発表者名
      石川 淳子、藤村 恵人、村井 麻理、後藤 明俊、近藤 始彦
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Relationship between growth-driven increase in K uptake and 133-Cs uptake in the rice shoots under different K fertilization levels(生長にともなうイネのカリウム吸収量の増加と安定同位体セシウム吸収の関係)2018

    • 著者名/発表者名
      羽田野麻理、松波麻耶、石川淳子、戸上和樹、藤村恵人、後藤明俊、近藤始彦、長谷川利拡
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カリ施肥レベルの差異が水稲におけるセシウム吸収と体内分配に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      石川淳子・藤村恵人・羽田野(村井)麻理・後藤明俊・近藤始彦
    • 学会等名
      日本作物学会
    • 発表場所
      東大
    • 年月日
      2017-03-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 水稲品種による安定同位体セシウムの吸収特性とカリウム、ナトリウム吸収との関係2017

    • 著者名/発表者名
      羽田野麻理・松波麻耶・冨永陽子・石川淳子・藤村恵人・戸上和樹・三浦憲蔵・近藤始彦
    • 学会等名
      日本農業気象学会
    • 発表場所
      北里大
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] セシウム吸収蓄積のイネ品種間差異とその要因2017

    • 著者名/発表者名
      近藤始彦・石川淳子・後藤明俊
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会中部支部第96回例会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 群落内での個体の入れ替えがコシヒカリとハバタキのセシウム吸収・蓄積の品種間差異に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      石川 淳子、藤村 恵人、後藤 明俊、村井 麻理、近藤 始彦
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カリウム施肥量が水稲の安定セシウム吸収に及ぼす影響とフィールドトランスクリプトーム2016

    • 著者名/発表者名
      羽田野麻理・松波麻耶・林秀洋・冨永陽子・石川淳子・藤村恵人・戸上和樹・三浦憲蔵・近藤始彦
    • 学会等名
      根研究学会
    • 発表場所
      岡山大
    • 年月日
      2016-10-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多収水稲品種「北陸193号」における堆肥および窒素施肥がセシウム・カリウムの吸収・分配に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      近藤始彦・草佳那子・石川哲也・箭田佐衣子・石川淳子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      佐賀大
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 根圏カリウム濃度の偏りがイネのセシウム吸収に及ぼす影響の解析2016

    • 著者名/発表者名
      石川淳子・藤村恵人・近藤始彦
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      佐賀大
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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