イネの次世代耐塩性品種育成に重要な組織耐性の生理機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25292012
• 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: 作物生産科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 三屋 史朗 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (70432250)
• 連携研究者: 山根 浩二 近畿大学, 農学部, 講師 (50580859)
• 研究協力者: 小池 竜平 ; 増田 悦子 ; Ismail Abdelbagi M. ; Platten J. Damien
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2014年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
• キーワード: イネ / 環境 / 耐塩性 / 生理機構 / 組織耐性 / 植物

研究成果の概要

本研究では、イネの耐塩性向上を目指して、イネの耐塩性に重要であると考えられる組織耐性の作物生理学的意義および機構を調べた。その結果、幼苗期および分げつ期のいずれにおいても組織耐性を有するイネ品種は塩障害および成育阻害が軽微であり、塩感受性品種と比較して耐塩性を示した。一方塩吸収蓄積程度は塩感受性品種と同程度であり、組織耐性と塩吸収抑制能は独立していることが明らかになった。またその機構は過酸化脂質の増加を抑制するなど酸化ストレス耐性に関わることが示唆された。本研究で用いた日本のイネ品種は塩害下で組織耐性を示さなかったことから、組織耐性は日本イネ品種の耐塩性向上にも役に立つことが期待された。

研究成果

• [国際共同研究] 国際イネ研究所(フィリピン)
• [雑誌論文] Functional and expression analyses of two kinds of betaine aldehyde dehydrogenases in a glycinebetaine-hyperaccumulating graminaceous halophyte, Leymus chinensis (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitsuya S., Tsuchiya A., Kono-Ozaki K., Fujiwara T., Takabe T., Takabe T.
  • 雑誌名: SpringerPlus 巻: 4 号: 1 ページ: 202-202
  • DOI: 10.1186/s40064-015-0997-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Giant peroxisomes in a moss (Physcomitrella patens) pex11 mutant (2015)
  • 著者名/発表者名: Kamisugi Y., Mitsuya S., El-Shami M., Knight CD., Cuming AC., Baker A.
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 209 号: 2 ページ: 576-589
  • DOI: 10.1111/nph.13739
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] コムギ湿害対策のための肥効調節型肥料の基肥時土壌表層施用ならびに速効性窒素追肥の効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷 俊男, 林 元樹, 遠藤 征馬, 三屋 史朗, 林 智仁, 山内 章
  • 雑誌名: 日本作物学会紀事 巻: 84 号: 3 ページ: 256-263
  • DOI: 10.1626/jcs.84.256
  • NAID: 130005088994
  • ISSN: 0011-1848, 1349-0990
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Matching the Expression of Root Plasticity with Soil Moisture Availability Maximizes Production of Rice Plants Grown in an Experimental Sloping Bed having Soil Moisture Gradients (2015)
  • 著者名/発表者名: Kameoka E., Suralta R.R., Mitsuya S., Yamauchi A.
  • 雑誌名: Plant Production Science 巻: なし
  • NAID: 130005087245
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Simultaneous application of controlled availability fertilizers to seeding furrows with seeding increases grain yield and quality of no-till cultivated common wheat in Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Tani T., Hayashi M., Hiraiwa K., Ochiai I., Mitsuya S., Suralta R.R., Yamauchi A.
  • 雑誌名: Agricultural Sciences 巻: 6 号: 03 ページ: 279-290
  • DOI: 10.4236/as.2015.63028
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Root plasticity and its functional roles were triggered by water deficit but not by the resulting changes in the forms of soil N in rice (2015)
  • 著者名/発表者名: Tran, T.T., Kano-Nakata, M., Suralta, R.R., Menge, D., Mitsuya, S., Inukai, Y. and Yamauchi, A
  • 雑誌名: Plant and Soil 巻: 386 号: 1-2 ページ: 65-76
  • DOI: 10.1007/s11104-014-2240-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [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 T.T., Kano-Nakata M., Takeda M., Menge D., Mitsuya S., Inukai Y., Yamauchi A.
  • 雑誌名: Plant Soil 巻: 378 ページ: 139-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Maintained root length density contributes to the waterlogging tolerance in common wheat (Triticum aestivum L.) (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayashi T., Yoshida T., Fujii K., Mitsuya S., Tsuji T., Okada Y., Hayashi E., Yamauchi A.
  • 雑誌名: Field Crops Res. 巻: 152 ページ: 27-35
  • 査読あり
• [学会発表] 耐塩性機構としてのイネ葉鞘における中央部組織へのNa+の優先的蓄積 (2016)
  • 著者名/発表者名: Sarin Neang, 仲田（狩野） 麻奈, 山内 章, 三屋 史朗
  • 学会等名: 日本作物学会第241回講演会
  • 発表場所: 茨城
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] 超塩排除能を持つイラン在来イネ品種の生育と収量 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小池竜平、山内章、三屋史朗
  • 学会等名: 日本作物学会第240回講演会
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2015-09-05
• [学会発表] Effect of soil moisture fluctuation at different growth stages on the expression of root plasticity of two upland NERICA varieties as affected by nitrogen levels (2015)
  • 著者名/発表者名: Daniel Menge, Shuichi Asanuma, Yoshiaki Inukai, Roel R. Suralta, Mana Kano-Nakata, Shiro Mitsuya, Akira Yamauchi, Daigo Makihara
  • 学会等名: 日本作物学会第239回講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-28
• [学会発表] Low accumulation of Na+ in shoots of salt-tolerant Iranian native varieties of rice is attributed to their low bypass flow rate in the transpiration (2014)
  • 著者名/発表者名: Shiro Mitsuya, Etsuko Masuda, John Damien Platten, Abdelbagi M. Ismail, Akira Yamauchi
  • 学会等名: International Rice Congress 2014
  • 発表場所: バンコク
  • 年月日: 2014-10-27 – 2014-11-01
• [学会発表] Toposequence position-dependent phenotypic plasticity for rice root distribution patterns in depths in response to water conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: Emi Kameoka, Shiro Mitsuya, Roel R. Suralta and Akira Yamauchi
  • 学会等名: International Rice Congress 2014
  • 発表場所: バンコク
  • 年月日: 2014-10-27 – 2014-11-01
• [学会発表] Hydraulic architecture in the relationship of lateral root development with the maturity of xylem vessels in a seminal root system of soil-grown seedlings in rice (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuya KABUKI, Shiro MITSUYA, Akira YAMAUCHI
  • 学会等名: 8th Asian Crop Science Association Conference
  • 発表場所: ハノイ
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-25
• [学会発表] Pinching treatment improved canopy photosynthesis and seed yield in soybean (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuya Nakata, Naoko Kikuya, Motoki Hayashi, Taketo Funao, Ayako Torii, Takuya Koyama, Shiro Mitsuya, Akira Yamauchi
  • 学会等名: 8th Asian Crop Science Association Conference
  • 発表場所: ハノイ
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-25
• [学会発表] Genotypic variations in root system development, dry matter production and yield of rainfed lowland rice grown under different positions in the toposequence (2014)
  • 著者名/発表者名: Roel R. Suralta, Mana Kano-Nakata, Filomena Grospe, Maria Corazon Julaton, Anna Theresa Isabel O. Rebong, Andrea M. Flores, Yoshiaki Inukai, Jonathan M. Niones, Emi Kameoka, Shigenori Morita, Jun Abe, Yoichiro Kato, Yoshimichi Fukuta, Nobuya Kobayashi, Shiro Mitsuya, Akira Yamauchi
  • 学会等名: 8th Asian Crop Science Association Conference
  • 発表場所: ハノイ
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] Functional roles of root plasticity for dry matter production as affected by drought stress, nitrogen application, and soil compaction and their interaction in rice (2014)
  • 著者名/発表者名: Thiem Thi Tran, Mana Kano-Nakata, Roel R. Suralta, Daniel Menge, Shiro Mitsuya, Yoshiaki Inukai, Akira Yamauchi
  • 学会等名: 8th Asian Crop Science Association Conference
  • 発表場所: ハノイ
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-25
• [学会発表] Functional role of root plasticity in water uptake and dry matter production as affected by drought stress and nitrogen application in NERICA (New Rice for Africa) (2014)
  • 著者名/発表者名: Daniel Menge, Shuichi Asanuma, Thiem Thi Tran, Roel Rodriguez Suralta, Mana Kano-Nakata, Shiro Mitsuya, Akira Yamauchi, Daigo Makihara
  • 学会等名: 日本作物学会第237回講演会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] Functional roles of root developmental plasticity and its contribution to dry matter production under soil moisture fluctuation in rice introgression lines (2014)
  • 著者名/発表者名: Stella Owusu Nketia, Yoshiaki Inukai, Shiro Mitsuya, Roel Rodriguez Suralta, Jonathan M. Niones, Akira Yamauchi
  • 学会等名: 日本作物学会第237回講演会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] イネ耐塩性には分げつ数の維持が重要である (2014)
  • 著者名/発表者名: 小池竜平, 三屋史朗, 山内章
  • 学会等名: 日本作物学会第237回講演会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] 新奇耐塩性イネ品種の選抜と低Na+蓄積をもたらす生理機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 増田悦子, 三屋史朗, 山内章
  • 学会等名: 日本作物学会第237回講演会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] ソース・シンクバランスからみた摘心処理によるダイズ収量増加機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中田裕也, 林元樹, 船生岳人, 鳥井綾子, 三屋史朗, 山内章
  • 学会等名: 日本作物学会第237回講演会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] Effects of soil compaction on the expression of plasticity in root system development triggered by water deficit conditions and nitrogen application and its contribution to dry matter production in rice (2014)
  • 著者名/発表者名: Thiem Thi Tran, Daniel Menge, Mana Kano-Nakata, Roel Rodriguez Suralta, Shiro Mitsuya, Yoshiaki Inukai, Akira Yamauchi
  • 学会等名: 日本作物学会第237回講演会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] Root hydraulic conductance measurement with root pressure chamber method at different growth stages in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀岡笑, Amelia Henry, 三屋史朗, 山内章
  • 学会等名: 第３８回根研究集会
  • 発表場所: 鹿児島
• [備考] 名古屋大学大学院生命農学研究科循環資源学研究分野ホームページ
  • URL: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~brc/jyunkanshigengaku/youkoso.html