高地温が助長するイネ幼苗の低温障害の発生機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21380051
• 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: 植物栄養学・土壌学
• 研究機関: 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
• 研究代表者: 鈴木 健策 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター・生産基盤研究領域, 上席研究員 (90355280)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円); 2011年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2010年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2009年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
• キーワード: 植物成長 / 生理 / イネ幼苗 / 気温地温バランス / 光化学系II複合体 / 低温障害 / 電子伝達 / 光合成 / 光化学系II過剰還元 / 硝酸蓄積 / クロロフィル蛍光 / 植物(イネ) / 光化学系 / 亜硝酸イオン / 高地温依存性低温障害 / 光合成電子伝達 / 熱放散 / 過剰エネルギー

研究概要

地温が高いとイネ幼苗の葉に深刻な低温障害をもたらす。この時葉では先ず硝酸や亜硝酸が蓄積し、その後光化学系IIのQAからQBへの電子伝達が完全に遮断された。これに伴い、チラコイド膜内外のΔpHが消滅し、熱放散(活性酸素消去系)が機能しなくなり、光化学系IIが過剰還元状態となった。このことが、活性酸素や過酸化脂肪の発生等を経て、チラコイド膜、葉緑体包膜、細胞膜等の生体膜を破壊し、葉を枯死に至らせる原因と推定される。

研究成果

• [雑誌論文] Accumulation of nitrate and nitrite in chilled leaves of rice seedlings is induced by high root temperature. (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, K., Ohmori, Y., and Nagao, M.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 54 号: 11 ページ: 1769-1779
  • DOI: 10.1093/pcp/pct120
  • NAID: 40019919397
  • 査読あり
• [雑誌論文] High root temperature blocks both linear and cyclic electron transport in the dark during chilling of the leaves of rice seedlings (2011)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, K., Ohmori, Y., and Ratel, E
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 52(9) 号: 9 ページ: 1697-1707
  • DOI: 10.1093/pcp/pcr104
  • NAID: 10029715139
  • 査読あり
• [学会発表] イネ幼苗の低気温障害と硝酸蓄積 : 地温順化との関係 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健策
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 明治大学(神奈川県川崎市)
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] 高地温依存型の低温障害と硝酸還元酵素の関係 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健策、大森幸美
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県岡山市)
  • 年月日: 2013-03-23
• [学会発表] 低気温環境下において地温はイネ幼苗の光化学系II複合体構成タンパク質に影響を及ぼす (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健策、大森幸美
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都市)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 低気温環境下において地温はイネ幼苗の光化学系Ⅱ複合体構成タンパク質に影響を及ぼす (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健策、大森幸美
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都府京都市)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 幼穂形成前のイネの光合成機能に及ぼす地温気温バランスの影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健策、倉永知佳、松村尚和
  • 学会等名: 東北植物学会第1回大会
  • 発表場所: 岩手大学(盛岡市)
  • 年月日: 2011-12-17
• [学会発表] イネ幼苗光合成の地温依存性の低気温障害と硝酸蓄積 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健策、大森幸美
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 低気温・高地温が引き起こすイネ幼苗の光合成電子伝達の遮断 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健策、大森幸美
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台(地震で年会中止のため要旨のみの発表)
• [学会発表] Both linear and cyclic electron flows are blocked in the chilled leaves of rice seedlings only when the roots are not chilled (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, K., Ratel, E., and Ohmori, Y
  • 学会等名: 15th International Congress on Photosynthesis
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2010-08-22
• [学会発表] イネ幼苗の低温下の光合成に及ぼす高地温の影響(3) (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健策、大森幸美
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本市)
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] イネ幼苗の低温下の光合成に及ぼす高地温の影響(3) (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健策、大森幸美
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本市)
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] Both linear and cyclic electron flows are blocked in the chilled leaves of rice seedlings only when the roots are not chilled. (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健策、Ratel, E., 大森幸美
  • 学会等名: 15th International Congress of Photosynthesis
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] イネ幼苗の低温下の光合成に及ぼす高地温の影響(2) (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健策
  • 学会等名: 日本植物学会第73回大会
  • 発表場所: 山形大学(山形市)
  • 年月日: 2009-09-20
• [学会発表] イネ幼苗の低温下の光合成に及ぼす高地温の影響(2) (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健策
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 山形大学(山形市)
  • 年月日: 2009-09-20
• [学会発表] 高地温が助長するイネ幼苗の低温下の光合成障害 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健策
  • 学会等名: 第9回日本光合成研究会シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 2009-05-29
• [備考]
  • URL: http://cse.naro.affrc.go.jp/suzuki/publications.html
• [備考]
  • URL: http://cse.naro.affrc.go.jp/suzuki/meetings.html