| 研究課題/領域番号 |
20K05776
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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38010:植物栄養学および土壌学関連
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| 研究機関 | 東洋大学 |
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研究代表者 |
梅原 三貴久 東洋大学, 生命科学部, 教授 (30469895)
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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 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ストリゴラクトン / イネ / 窒素欠乏 / リン酸欠乏 / 硫黄欠乏 / ラミナジョイント / 窒素代謝 / カリキン / 硫黄欠乏応答 / 根分け法 / 栄養欠乏 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ストリゴラクトン（SL）は、窒素、リン酸、硫黄などの栄養欠乏に応答してSLが増加し、枝分かれを抑制して葉の老化を促進する。また、SLシグナルが欠損すると、イネでは分げつ数は増加するが、種子収量は減少する。したがって、SLシグナルは栄養の転流が重要な役割を持つと考えられる。しかしながら、窒素、リン酸、硫黄などの栄養欠乏で増加するSLが葉においてどのような役割をもつのか未だ不明な点が多い。本研究では、栄養欠乏応答時のSLシグナルが葉身部の窒素代謝、ラミナジョイントの角度をどのように制御するのかを調査し、光合成効率や収量にどのように影響を与えるのかを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
dwarf3変異体の窒素代謝関連遺伝子の発現は、野生型や他のストリゴラクトン関連変異体よりも高かった。D3はストリゴラクトンだけでなく、カリキンシグナルも制御することから、窒素代謝関連遺伝子の発現制御には、ストリゴラクトンよりもカリキンの影響が大きいと考えられる。また、窒素欠乏条件下でストリゴラクトンが増加し、葉の角度が小さくなるが、その角度の減少には硝酸イオンよりもアンモニウムイオンによる影響が大きかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
イネにおけるラミナジョイントの角度は、隣り合う葉の重なり具合に大きく影響するため、光合成の効率や収量にその影響が反映される。ストリゴラクトンのシグナルが欠損すると葉の角度が大きくなることから、隣り合う植物同士の葉が重なり、集団全体の光合成効率が低下し、収量が低下すると予想される。したがって、本研究の結果はストリゴラクトンの生合成量を調節することは、作物生産効率を向上させる上で大変重要であることを示している。
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