| 研究課題/領域番号 |
20H03022
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40010:森林科学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
丹下 健 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (20179922)
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| 研究分担者 |
草野 都 筑波大学, 生命環境系, 教授 (60415148)
田野井 慶太朗 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (90361576)
金 鍾明 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (90415141)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2020年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
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| キーワード | 乾燥耐性発現機構 / 酢酸施用 / スギ / 乾燥耐性誘導 / 酢酸吸収動態 / 遺伝子発現解析 / 代謝物解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
作物で、酢酸を根から吸わせると土壌乾燥に対する耐性が高まることが明らかになっています。この現象は、クエン酸や乳酸などの他の有機酸では認められず、酢酸特有の現象です。この現象が樹木でも認められるのかは明らかになっていません。本研究では、日本の代表的な造林樹種のスギを対象として、酢酸による乾燥耐性強化を確認し、その現象が、根から吸収された酢酸がどの器官に移動し、そこでどのような遺伝子が発現し、その結果生成された物質がどのように作用した結果として発現したのかを科学的に明らかにします。そして研究成果に基づいて、日本の林業に活かす提案をすることを目指しています。
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| 研究成果の概要 |
スギ苗根系への酢酸施用による乾燥耐性誘導を確認する過程で、酢酸が根の吸水機能を阻害する現象を発見した。アクアポリンの通水機能を阻害する水銀と比較し、酢酸も同様にアクアポリンの通水機能を阻害するが、アクアポリンに関わる遺伝子発現や施用解除後の通水機能回復が異なることを明らかにし、水銀と酢酸ではアクアポリンの通水機能阻害機構が異なることを示唆した。放射性炭素で指標した酢酸を施用し、樹体内に取り込まれた酢酸が樹冠上部の成長点に特異的に集積することを明らかにした。スギの成長点での酢酸の測定方法とエピジェネティック情報の取得方法を確立し、酢酸による乾燥耐性誘導機構解明の研究基盤を構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
酢酸によるアクアポリンの通水機能阻害を発見し、水銀とは異なる機構でアクアポリンの通水機能を阻害することを示唆したことは、植物生理学分野での学術的意義の高い成果である。根系に施用した酢酸が、樹冠上部の成長点に特異的に集積し、集積後も移動せずに成長点に留まることなど、酢酸の樹体内での移動に関する新たな知見を得た。スギの成長点での酢酸の測定方法とエピジェネティック情報の取得方法を確立したことは、酢酸による乾燥耐性誘導機構の解明研究に寄与するものである。主要な造林樹種であるスギ植栽苗の乾燥耐性を高めることは、人工造林の推進に寄与する技術である。本研究成果は、その基礎的知見を提供するものである。
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