| 研究課題/領域番号 |
16H04867
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
井上 眞理 九州大学, 農学研究院, 学術特任教員 (60091394)
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| 研究分担者 |
湯淺 高志 宮崎大学, 農学部, 教授 (40312269)
石橋 勇志 九州大学, 農学研究院, 准教授 (50611571)
鄭 紹輝 佐賀大学, 農学部, 教授 (90253517)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 乾燥ストレス / ダイズ / ササゲ / 青立ち / 子実 / 貯蔵物質 / 登熟 |
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| 研究実績の概要 |
ダイズは、多くの他のマメ科作物と異なり、莢が成熟すると同時に葉が黄化・落葉する一斉登熟性をもつが、莢が先に成熟する「青立ち」株では、機械収穫の際に茎葉の水分による汚粒を発生し、古くから農業上の大きな問題となっており、環境ストレスや生物的ストレスが要因と考えられている。最終年度は、ダイズ子実の成長と貯蔵物質に与える乾燥ストレスの影響について調べた。生殖成長期に乾燥ストレスを受けたダイズ子実では、タンパク質合成関連遺伝子の発現低下が見られた。また、脂質合成関連遺伝子の発現抑制と脂質分解関連遺伝子の発現促進により、脂質が減少し、子実サイズは低下した。さらに、子実の脂質分解の促進に伴い、糖やデンプン含量が増えることを明らかにした。栄養成長期においても、ガラクチノール類を葉に蓄積することが知られているが、登熟種子においても可溶性糖の増大により、適合溶質として子実の乾燥耐性獲得に寄与していることも考えられる。さらに、葉の老化に伴うオートファジー機能が阻害されることも一因となっていることが示唆された。
一方、ササゲは緑葉を保ちながら、開花した順に莢が成熟し、ダイズのような一斉登熟性を示さない。乾燥耐性をもつササゲは、アフリカサヘル地域で天水栽培されるが、乾燥ストレス下のササゲは、葉、葉柄、花柄の老化・脱水・脱落が促進されると共に、種子は正常に発達するという特徴をもつ。乾燥ストレス下では、ササゲの葉ではスクロース合成に働くSPS 遺伝子の発現抑制およびデンプン分解酵素関連遺伝子の発現増大によりデンプンの分解が進み、可溶化した糖はショ糖輸送体遺伝子の発現促進により葉から花柄に運ばれることを示した。すなわち、乾燥が引き金となり、花柄からも子実への糖の転流が促進されることから、ササゲの長い花柄は、糖の一時的な貯蔵器官として、乾燥に適応する代謝機能を構築していることを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 備考 |
http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/lab/sakumotsu/ (九州大学大学院 農学研究院 作物学研究室)
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