作物根系の水吸収・通導に関わる発育機能形態

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13460008
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山内 章 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (30230303)
• 研究分担者: 渡辺 彰 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (50231098) ; 高倍 鉄子 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (60089852) ; 巽 二郎 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (00163486) ; 今井 貴規 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (20252281)
• キーワード: 異形性 / イネ / ササゲ / 浸透圧調節 / ソルガム / 根 / 水ストレス / ルートシグナル

研究概要

一個体の根系はいくつかの種類の根から構成されている。本研究では、その中で量的に根系の大部分を占め、機能的にも重要な役割を果たしていると考えられている側根に注目した。イネ科の単子葉類であるソルガムの側根では、直径が320μm以上、長さが5cm以上ものは必ず高次の側根を分枝し、一方、直径が170μm以下で長さが5cm以下のものは側根を分枝しなかった。そこで前者の側根をこれまでイネで報告されてきたL型側根、後者をS型側根と考えた。これらの2つの型の側根間には、これまでイネで報告されてきた後生木部中央大導管や師部の発達以外に、親根との維管束連絡、根端分裂組織の体制と、分裂帯、伸長帯、成熟帯の組織構造においても差異が認められた。一方、双子葉類であるササゲにおいては、発根後伸長をすぐに停止する短い側根と、直根とともに伸長を継続する長い側根が存在した。直径が350μm以上で長さが5cm以上のものは2次側根を分枝し、直径が250μm以下で長さが5cm以下のものは分枝しなかった。内部組織構造については現在調査中である。これらの結果は、異形根間でとくに養水分吸収・輸送機能において差異がある可能性があることを強く示唆している。
また、イネの耐旱性における根系の役割を検討する過程で、根系の一部が乾燥土壌中を生育した場合に、他の部分が十分湿った土壌中にあっても気孔伝導度が低下することから、イネの根がルートシグナルを生産する可能性があることを見いだした。
さらに、浸透圧・水ストレス下のオオムギ根は、ストレス情報を地上部に伝達し、浸透調節の適合物質であるグリシンベタインを合成し、その機作について遺伝子レベルでの解析を進めた。

研究成果

• [文献書誌] Ueda, A.: "Salt-inducible proline transporter in barley roots"Plant and Cell Physiology. 42巻. 1282-1289 (2001)
• [文献書誌] 市川 里紗: "側根の根端ならびに維管束構造における異形性"根の研究. 10巻・2号. 79 (2001)
• [文献書誌] Sekiya, K.: "The role of root signals in rice"Proceedings of the 6th Symposium of the International Society of Root Research, 11-15 November 2001, Nagoya. 532-533 (2001)
• [文献書誌] Siopongco, Joel DLC: "Maximizing rooting depth of double-haploid lines of rice in response to drought and rewatering in rainfed lowland rice"Proceedings of the 6th Symposium of the International Society of Root Research, 11-15 November 2001, Nagoya. 542-543 (2001)
• [文献書誌] Ichikawa, R.: "Heterorhizy in lateral roots of sorghum and cowpea"Proceedings of the 6th Symposium of the International Society of Root Research, 11-15 November 2001, Nagoya. 208-209 (2001)
• [文献書誌] Rao, T.P.: "Regulation of rhizosphere acidification by photosynthetic activity in cowpea(Vigna unguiculata L.Walp.)seedlings"Annals of Botany. 89. 213-209 (2001)