浸透圧ストレス条件下での根系可塑性発現過程についての多面的・網羅的解析

• 研究課題/領域番号: 24380011
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 作物学・雑草学
• 研究機関: 秋田県立大学
• 研究代表者: 小川 敦史 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (30315600)
• 研究分担者: 犬飼 義明 名古屋大学, 農学国際教育協力研究センター, 准教授 (20377790) ; 永澤 信洋 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (90599268) ; 野下 浩二 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (40423008)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2014年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2013年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2012年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
• キーワード: 浸透圧ストレス / イネ / 根系 / 側根 / マイクロアレイ / メタボローム / World Rice Collection / イネコアコレクション / マイクロアレイ解析 / メタボローム解析 / QHBタンパク質 / 塩ストレス / 突然変異体 / オーキシン / 根 / メリステム

研究成果の概要

本研究では，（１）農業生物資源研究所の世界のイネコアコレクションを含む59品種を供試材料に，浸透圧ストレスおよび塩ストレス耐性ならびに感受性品種のスクリーニングと根系形態学的特徴の解析，（２）ストレス耐性品種と感受性品種の間の水分生理や植物ホルモンの側面から差異を評価，（３）ストレス耐性と感受性品種間の根系におけるメタボロミクスを用いた代謝変動物質の網羅的解析，（４）ストレス耐性と感受性品種間のマイクロアレイ解析を用いた側根原基における発現変動遺伝子の網羅的解析，（５）ストレス耐性と感受性品種間の塩ストレス条件下での収量性に及ぼす要因の解明を行った．

研究成果

• [雑誌論文] Genotypic Variation in Osmotic Stress Tolerance Among Rice Cultivars and Its Association with L-type Lateral Roots Development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Toyofuku, Maya Matsunami, and Atsushi Ogawa
  • 雑誌名: Plant Production Science 巻: 18
  • NAID: 130005087249
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] QTL associated with lateral root plasticity in response to soil moisture fluctuation stress in rice (2015)
  • 著者名/発表者名: Jonathan M. Niones, Yoshiaki Inukai, Roel R. Suralta and Akira Yamauchi
  • 雑誌名: Plant and Soil 巻: in press 号: 1-2 ページ: 63-75
  • DOI: 10.1007/s11104-015-2404-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 稲の生長を支える根〔4〕-地上部の生長の良否は根のそれによって規定される-（その２）葉の抽出・老化に伴う構成成分の変化、およびそれと光合成能力の関係 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川島長治、小川敦史
  • 雑誌名: 農業および園芸 巻: 90 ページ: 39-404
• [雑誌論文] 稲の生長を支える根〔3〕-地上部の生長の良否は根のそれによって規定される (2015)
  • 著者名/発表者名: 川島長治、小川敦史
  • 雑誌名: 農業および園芸 巻: 90 ページ: 306-314
  • NAID: 40020336340
• [雑誌論文] 稲の生長を支える根〔2〕-地上部の生長の良否は根のそれによって規定される (2015)
  • 著者名/発表者名: 川島長治、小川敦史
  • 雑誌名: 農業および園芸 巻: 90 ページ: 50-62
  • NAID: 40020308697
• [雑誌論文] Methyl jasmonate elicits the production of methyl (E)-2-hexenoate (2015)
  • 著者名/発表者名: Tamogami, S., Noge, K., Agrawal, G. K., Rakwal, R.
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 589 号: 3 ページ: 390-395
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2014.12.025
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 稲の生長を支える根〔1〕-地上部の生長の良否は根のそれによって規定される- (2014)
  • 著者名/発表者名: 川島長治、小川敦史
  • 雑誌名: 農業および園芸 巻: 89 ページ: 1230-1241
  • NAID: 40020277959
• [雑誌論文] Nitrogen application enhanced the expression of developmental plasticity of root systems triggered by mild drought stress in rice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tran, Thiem, Thi., Kano-Nakata, Mana., Takeda, Moe., Menge, Daniel., Mitsuya, Shiro., Inukai, Yoshiaki. and Yamauchi, Akira.
  • 雑誌名: Plant and Soil. 巻: 378 号: 1-2 ページ: 139-152
  • DOI: 10.1007/s11104-013-2013-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of T-DNA activation tagging to identify glutamate receptor-like genes that enhance drought tolerance in plants. (2014)
  • 著者名/発表者名: Lu G, Wang X, Liu J, Yu K, Gao Y, Liu H, Wang C, Wang W, Wang G, Liu M, Mao G, Li B, Qin J, Xia M, Zhou J, Liu J, Jiang S, Mo H, Cui J, Nagasawa N, Sivasankar S, Albertsen MC, Sakai H, Mazur BJ, Lassner MW, Broglie RM.
  • 雑誌名: Plant Cell Rep. 巻: 33 号: 4 ページ: 617-631
  • DOI: 10.1007/s00299-014-1586-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genotypic Variation in Nitrogen Uptake during Early Growth among Rice Cultivars under Different Soil Moisture Regimes (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsunami, M., Matsunami, T., Kon, K., Ogawa, A., Kodama, I. and Kokubun, M.
  • 雑誌名: Plant Production Science 巻: 16 号: 3 ページ: 238-246
  • DOI: 10.1626/pps.16.238
  • NAID: 130004850084
  • ISSN: 1343-943X, 1349-1008
  • 査読あり
• [雑誌論文] SLLl, which encodes a member of the stearoyl-acyl carrier protein fatty acid desaturase family, is involved in cell elongation in lateral roots via regulation of fatty acid content in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Shelley, I. J., S. Nishiuchi, K. Shibata, Y. Inukai
  • 雑誌名: Plant Sci. 巻: 207 ページ: 12-17
  • DOI: 10.1016/j.plantsci.2013.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of effect of salt stress on the cell death in seminal root and lateral root of rye seedlings by the modified TUNEL method (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Ogawa, Sakiko Shirado, and Kyoko Toyofuku
  • 雑誌名: Plant Root 巻: 6 号: 0 ページ: 5-9
  • DOI: 10.3117/plantroot.6.5
  • NAID: 130002077525
  • ISSN: 1881-6754
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genotypic Variation in Biomass Production at the Early Vegetative Stage among Rice Cultivars Sut!jected to Deficient Soil Moisture Regimes and Its Association with Water Uptake Capacity. 15: (2012)
  • 著者名/発表者名: Maya Matsunami, Toshinori Matsunami, Atsushi Ogawa, Kyoko Toyofiiku, Ikuko Kodama and Makie Kokubun
  • 雑誌名: Plant Production Science 巻: 15 ページ: 82-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] A transposable element insertion within ZmGE2 gene is associated with increase in embryo to endosperm ratio in maize. (2012)
  • 著者名/発表者名: Pan Zhang, W.B.Alleii, N.Nagasawa, A.S.Ching, E.P.Heppard, H.Li, X.Hao, X.Li, X.Yang, J.Yan, Y.Nagato, H.Sakai, B.Shen and J.Li
  • 雑誌名: Theo. App. Genet. 巻: 125 ページ: 1463-1471
  • 査読あり
• [学会発表] イネにおける浸透圧ストレス耐性の遺伝的変異と発現変動遺伝子の網羅的解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 豊福恭子、松波麻耶、小川敦史
  • 学会等名: 第42回根研究集会
  • 発表場所: 秋田県立大学
  • 年月日: 2015-06-06
• [学会発表] イネにおける浸透圧ストレス耐性の遺伝的変異と代謝物質変動の網羅的解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小川敦史、松波麻耶、豊福恭子
  • 学会等名: 第42回根研究集会
  • 発表場所: 秋田県立大学
  • 年月日: 2015-06-06
• [学会発表] 栄養生長を続ける新規イネ突然変異体の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤（永澤）奈美子、永澤信洋、長戸康郎
  • 学会等名: 第127回日本育種学会
  • 発表場所: 玉川大学
  • 年月日: 2015-03-22 – 2015-03-23
• [学会発表] イネQHBタンパク質の相互作用および下流制御因子の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柴田晃秀、柴田恭佑、西内俊策、稲橋宏樹、犬飼義明
  • 学会等名: 第126回日本育種学会講演会
  • 発表場所: 南九州大学
  • 年月日: 2014-09-26 – 2014-09-27
• [学会発表] イネの根端分裂組織の維持に関わるrrl3突然変異体の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: Shelley Israt Jahan、渡邉紗哉華、永澤信洋、小川敦史、北野英己、犬飼
  • 学会等名: 第126回日本育種学会講演会
  • 発表場所: 南九州大学
  • 年月日: 2014-09-26 – 2014-09-27
• [学会発表] OsPIN2遺伝子によるイネの側根形成制御機構. (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲橋宏樹・山内卓樹・小川敦史・犬飼義明
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] 塩ストレス条件下におけるイネの水分生理特性の品種間差異 (2013)
  • 著者名/発表者名: 天野寿紀・豊福恭子・松波麻耶・森田弘彦・小川敦史
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] イネ初期栄養成長における浸透圧ストレ耐性の遺伝的変異と根系形態特徴 (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊福恭子・松波麻耶・永澤信洋・小川敦史
  • 学会等名: 根研究学会
  • 発表場所: 畜産草地研究所那須研究拠点
• [学会発表] 浸透圧ストレスと窒素欠乏の複合ストレス下におけるイネ幼植物体根系の生理形態学的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊福恭子,野下浩二,小川敦史
  • 学会等名: 第234回日本作物学会講演会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2012-09-10
• [学会発表] 浸透ポテンシャルとNa/K比に着目したイネの塩ストレス反応の品種間差異 (2012)
  • 著者名/発表者名: 天野寿紀,豊福恭子,松波麻耶,森田弘彦,小川敦史
  • 学会等名: 第234回日本作物学会講演会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2012-09-10
• [学会発表] 浸透圧ストレスに対するイネ根系発育の可塑性およびアクアポリン遺伝子発現の品種間差異 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松波麻耶,豊福恭子,小川敦史,石川(桜井)淳子,国分牧衛
  • 学会等名: 第234回日本作物学会講演会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2012-09-10
• [学会発表] Key root traits and useful genes on rainfed lowland rice breeding for water stress avoidance (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Inukai, Y. Kitomi, H.Inahashi, M. Nakata-Kano, J.Niones, R. Suralta and A.Yamauchi
  • 学会等名: 8th symposium of the International Society of Root Research
  • 発表場所: Dundee, Scotland(招待講演)