| 研究分担者 |
高良 真也 長崎大学, 環境科学部, 教授 (40225389)
志水 勝義 筑波大学, 農林学系, 講師 (40261771)
大久保 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (20111479)
石橋 康弘 長崎大学, 環境保全センター, 助手 (00212928)
高尾 雄二 長崎大学, 環境科学部, 助教授 (20206709)
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| 研究概要 |
本研究では,塩生植物を用いて干潟の保全と持続的生物生産を両立させる方策を開発することを目的とした。干潟に自生あるいは植栽されている塩生植物の耐塩性機構,特に,種子が海水濃度に近い塩を含む潟土に落ち,そこで発芽する時に受ける塩ストレスをどのように克服しているのか,この点を理解することを主眼とした。この観点から本研究では,特に塩ストレスを最も強く受ける種子の発芽時における塩ストレス応答を観測した。塩生植物として有明海干潟に自生するシチメンソウおよびハマヨモギを,耐塩性植物としては飼料用ビートを,その他耐塩性が弱いオオムギ,耐塩性を持たないソバやインゲンについて,それぞれの種子を異なる塩濃度を負荷した土壌で発芽栽培を行い,発芽に伴う耐塩性因子であるグリシンベタイン(GB)の挙動を筆者らが開発したキャピラリー電気泳動法によるGB分析法で追跡した。その結果,種子中のGB含量を測定したところ,塩生植物のシチメンソウやハマヨモギなどの種子中には比較的高濃度のGBが含まれており,またその他の好塩性植物のビートや比較的耐塩性のあるムギ類などの種子中からも低濃度のGBを初めて確認された。しかし、耐塩性を持たないソバやインゲンの種子からGBは検出できなかった。一方、塩濃度下で栽培したシチメンソウとビートの生育段階におけるGBの分析では、両植物において、種子から発芽段階にかけてGB含量は減少し,以後発芽段階後半から芽生え僕階にかけてGB含量は培地塩濃度依存的に増加傾向を示した。これらの結果より、耐塩性をもつ植物では種子が形成される過程でGBを蓄積し,発芽の前半では種子中のGBが塩ストレス耐性の役割を担い、発芽すると種子自身によるGBの合成が始まることが示された。
これとは別にGBによる耐塩性機能を知るために、同一品種間における塩ストレス耐性とGBの誘導量を比較した。オオムギ約100品種について乾燥ストレス負荷と非負荷の条件で栽培し,誘導されるGB量を比較したところ,耐塩性強の品種と弱い品種との間にGB誘導量に明瞭な差があることが分かった。この結果,GB含量から耐性種を判別する迅速,省力化可能な分析法が開発され品種選抜法として利用できる可能性が示された。
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