圃場環境操作実験およびＮＭＲメタボロミクスによる水稲代謝応答の解析

• 研究課題/領域番号: 24580029
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 作物学・雑草学
• 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: 関山 恭代 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品総合研究所・食品分析研究領域, 研究員 (60342804)
• 連携研究者: 長谷川 利拡 独立行政法人農業環境技術研究所, 大気環境研究領域, 上席研究員 (10228455)
• 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: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: メタボロミクス / NMR / 開放系大気CO2増加（FACE） / イネ / FACE / 食用作物 / NMRメタボロミクス

研究成果の概要

圃場環境操作実験で栽培されたイネを対象にNMRメタボロミクスを実施し、気候変化がイネの代謝プロファイルにおよぼす影響を調べた。
コシヒカリでは、年により程度は異なるものの、幼穂形成期にCO2濃度上昇による影響が見られ、糖類の組成変化が示唆された。低窒素区における代謝プロファイルの変化は穂揃期以降に現れ、登熟期では止葉の葉身および葉鞘、小穂の全てにおいて施肥の影響が認められた。タカナリはコシヒカリよりも環境変化による代謝への影響が小さく、穂揃期の止葉葉身においてわずかにCO2濃度上昇による効果が見られ、施肥の影響は見られなかった。水温上昇の影響は、コシヒカリ、タカナリともに確認されなかった。

研究成果

• [雑誌論文] A NMR-based, non-targeted multistep metabolic profiling revealed L-rhamnitol as a metabolite that characterised apples from different geographic origins (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoru Tomita, Tadashi Nemoto, Yosuke Matsuo, Toshihiko Shoji, Fukuyo Tanaka, Hiroyuki Nakagawa, Hiroshi Ono, Jun Kikuchi, Mayumi Ohnishi-Kameyama, Yasuyo Sekiyama
  • 雑誌名: Food Chemistry 巻: 174 ページ: 163-172
  • DOI: 10.1016/j.foodchem.2014.11.028
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization of Leaf Blade- and Leaf Sheath-Associated Bacterial Communities and Assessment of Their Responses to Environmental Changes in CO₂, Temperature, and Nitrogen Levels under Field Conditions (2015)
  • 著者名/発表者名: Seishi Ikeda, Takeshi Tokida, Hirofumi Nakamura, Hidemitsu Sakai, Yasuhiro Usui, Takashi Okubo, Kanako Tago, Kentaro Hayashi, Yasuyo Sekiyama, Hiroshi Ono, Satoru Tomita, Masahito Hayatsu, Toshihiro Hasegawa, and Kiwamu Minamisawa
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 30 号: 1 ページ: 51-62
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME14117
  • NAID: 130005061713
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] NMRメタボリックプロファイリングを利用した農作物の特性解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 冨田理、 池田成志、 津田昌吾、染谷信孝、浅野賢治、小野裕嗣、菊地淳、関山恭代
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 農業・食品研究のためのNMRメタボロミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 関山恭代、冨田理、根本直、池田成志
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] NMRメタボロミクスによる農作物・農産物の解析例とフードメタボロミクスの動向 (2015)
  • 著者名/発表者名: 関山恭代
  • 学会等名: 「メタボロミクスを活用した農産物評価技術」に関するワークショップ
  • 発表場所: Ｒ＆Ｂパーク札幌大通サテライト（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-01-14
  • 招待講演
• [学会発表] NMR-based metabolic profiling for the identification of potential metabolite markers to characterize apples from different origins (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoru Tomita, Tadashi Nemoto, Yosuke Matsuo, Toshihiko Shoji, Fukuyo Tanaka, Hiroyuki Nakagawa, Hiroshi Ono, Jun Kikuchi, Mayumi Ohnishi-Kameyama, Yasuyo Sekiyama
  • 学会等名: The 10th International Conference of the Metabolomics Society
  • 発表場所: 鶴岡ワシントンホテルおよび東京第一ホテル鶴岡（山形県鶴岡市）
  • 年月日: 2014-06-23 – 2014-06-26