| 研究概要 |
本研究は,サツマイモの塊根形成過程解明の第1段階として,特定の根を確実に塊根形成へと誘導する栽培法を確立し,これを用いて塊根形成に関与する遺伝子の発現に対する環境作用を明らかにすることを目的としている.本年度は確実に塊根形成個体が得られる水耕栽培法の確立,植物体の部位別に環境を制御する実験装置の開発,および塊根形成への関与が予想される遺伝子の発現解析を試みた.
まず,塊根形成を誘導するための水耕箱を試作した.箱の内部は塊根形成のための空気層と養水分吸収のための培養液層の2層構造とした.生育環境を制御するために,この水耕箱をグロースチャンバ内に設置した.また養水分吸収部位(細根)の温度も制御できるよう水耕箱外のタンクで培養液温を調節し,水耕箱との間で循環させた.さらに,この装置においては蛍光式酸素計(購入備品)によって塊根形成誘導部位周辺の酸素濃度が計測できる.約25cmの長さに伸長した1本の一次根(節根)を有する植物体を準備し,本実験装置を用いて栽培を試みた.本装置で20日間生育させた結果,葉の数(1あるいは2枚)および初期根径の大小にかかわらず,すべての個体で根の局所的な肥大が認められ,内部組織の観察によって塊根が形成されたことを確認した.なお,植物体の有する葉の数は塊根形成後の肥大の良否に関係し,水耕装置への移植時の根径の大小は塊根形成開始時期の早晩に関係することが示唆された.遺伝子解析に関しては,単糖/二糖比の調節をとおして細胞分化方向の決定に関与する可能性が示唆されている細胞壁結合型インペルターゼ遺伝子の発現解析を可能にした.
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