| 研究課題/領域番号 |
19K05843
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38040:生物有機化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
宮川 恒 京都大学, 農学研究科, 教授 (10219735)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | オーキシン / インドール-３-酢酸 / Oryza sativa / LC-MS/MS / 耐塩性 / 塩ストレス / インドール-3-酢酸 / IAA代謝 / イネ / グルタミン酸 / plant / auxin / mass spectrometry / metabolite / stress |
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| 研究開始時の研究の概要 |
オーキシンは生長調節において重要な役割を果たしているが、ストレス応答における関与についてはあまり分かっていない。オーキシン濃度は厳密に制御されており、応答による上昇があったとしても速やかに正常状態に戻されるために正しく定量できない。申請者は一過的なオーキシン濃度上昇の指標として、不活性代謝物を利用できることを明らかにした。さらに、イネにおいて増加する不活性代謝物の種類が、与えられたストレスに特有であることを示すデータも得た。本研究では、各種ストレス処理に対するイネにおけるオーキシン濃度の変化を、不活性代謝物の網羅的定量分析によって見積もり、ストレス応答におけるオーキシンの役割の理解をめざす。
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| 研究成果の概要 |
塩ストレス下におけるイネ (品種日本晴)の地上部、根部および水耕液に含まれるインドール-3-酢酸 (IAA)とその代謝物をLC-ESI/MS/MSで分析し、塩ストレス応答時のIAA合成活性を評価した。塩処理による遊離IAAは地上部と根部ではほとんど変化がみられなかったが、処理水耕液中に多くのIAAが検出された。水耕液には酸化代謝物も多く含まれており、植物体と水耕液に含まれるIAAと代謝物の総量は塩処理により著しく増加していた。またこれらの変化は、いくつかのイネ品種で共通して見られた。本研究の結果から、塩ストレス下のイネでは、IAAの合成活性が上昇することが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
塩ストレス応答における植物ホルモンオーキシンの役割については理解が進んでいない。本研究では水耕イネを対象にインドール-3-酢酸（IAA）とその代謝物を定量的に分析することで、塩処理により多量のIAAと代謝物が根から放出されることを見いだした。さらに植物体内と体外の代謝物を含めた総IAA量が塩ストレスにより増加することを認めた。植物体内のIAAのみを見ていては得られない発見であり、イネのストレス応答においてオーキシン合成活性が高まることで何らかの役割を果たしている可能性が示された。作物の耐塩性向上をもたらす育種あるいは化学調節手法の開発に新展開をもたらしうる知見である。
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