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2018 年度 実績報告書

植物において有害元素になぜ有益性が認められるのか

研究課題

研究課題/領域番号 15K14673
研究機関北海道大学

研究代表者

渡部 敏裕  北海道大学, 農学研究院, 准教授 (60360939)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード有害元素 / 有用元素 / アルミニウム / ナトリウム
研究実績の概要

昨年度までの研究で、アルミニウム(Al)やナトリウム(Na)が有用元素として働く要因として、これらの元素による抗酸化ストレス応答の賦活化が示唆された。本年度は、特に西洋フダンソウにおける好ナトリウム性について検討した。
網室において西洋フダンソウを光強度処理として50%遮光区と無遮光区を設定し,両区でNa処理(0.5 mM/50 mM)を施した水耕栽培を1か月間行った。無遮光下での根の乾燥重は0.5 mM Na処理と比べ50 mM Na処理にで有意に増加した一方、遮光下では有意な差はなかった。酸化ストレスの指標であるMDA濃度は各部位において無遮光区で増加したが、50 mM Na処理により減少し、特に根では半減した。以上のことから、西洋フダンソウでは光が強い条件下で発生した酸化ストレスがNaにより軽減され、特に軽減効果の大きい根で生育改善が顕著に観察されたと考えられた。また、クロロフィル蛍光により求めた各種光合成パラメータには光強度、Na処理のいずれの影響も見られず、酸化ストレスやNaによる影響における光合成の関与は認められなかった。今回遮光区と無遮光区の間で生じた酸化ストレスの違いは光による直接的なものではなく、培養液の温度差など間接的な要因であったと考えられる。培養液の温度上昇が根の呼吸を増大させ、酸化ストレスを引き起こしたのかもしれない。
以上の結果より、ナトリウムに関しては、「Naによって賦活化された抗酸化ストレス活性が他の要因により生じた酸化ストレスも軽減し、生育促進が生じる」という仮説が支持された。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Effect of mixed cropping with lupin (Lupinus albus L.) on growth and nitrogen uptake in pasture grasses grown under manure application2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiishi M, Maejima E, Watanabe T
    • 雑誌名

      Archives of Agronomy and Soil Science

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1080/03650340.2019.1600673

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A reduced phosphorus application rate using a mycorrhizal plant as the preceding crop maintains the soybean seeds' nutritional quality2018

    • 著者名/発表者名
      Sha Z, Watanabe T, Chu Q, Oka N, Osaki M, Shinano T
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural and Food Chemistry

      巻: 67 ページ: 32-42

    • DOI

      10.1021/acs.jafc.8b05288

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 硫気荒原に分布する耐酸性植物種のイオンプロファイル2019

    • 著者名/発表者名
      和崎淳・山本晃弘・齋藤天翔・坪田博美・渡部敏裕・中坪孝之
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] Mobilization of unavailable phosphate in the rhizosphere soil by cluster roots of Helicia cochinchinensis2018

    • 著者名/発表者名
      Okamura T, Watanabe T, Tsubota H, Wasaki J
    • 学会等名
      6th Symposium on Phosphorus in Soils and Plants
    • 国際学会
  • [学会発表] 日本に在来するカヤツリグサ科植物のダウシフォーム根形成と低リン耐性2018

    • 著者名/発表者名
      和崎淳・松山理絵・枡田元気・渡部敏裕
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2018年度神奈川大会
  • [学会発表] 本在来種ヤマモガシのクラスター根におけるリン可給化能2018

    • 著者名/発表者名
      岡村惟史、渡部敏裕、坪田博美、和崎淳
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2018年度神奈川大会
  • [学会発表] アルミニウム集積植物Melastoma malabathricumのアルミニウムストレスに対する初期応答2018

    • 著者名/発表者名
      吉井健祐・丸山隼人・西田翔・和崎淳・渡部敏裕
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2018年度神奈川大会
  • [学会発表] 異なる光条件下におけナトリウムの西洋フダンソ対す影響2018

    • 著者名/発表者名
      合田健登・菅井徹人・丸山隼人・渡部敏裕
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会北海道支部秋季大会
  • [学会発表] HMG遺伝子を過剰発現させたイネのアルミニウム耐性獲得について2018

    • 著者名/発表者名
      亀岡悠香・丸山隼人・我妻忠雄・黒田昌治・渡部敏裕
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会北海道支部秋季大会

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公開日: 2019-12-27  

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