| 研究課題/領域番号 |
17K07704
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
岡崎 圭毅 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業研究センター, 主任研究員 (40414750)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | ダイズ / メタボロミクス / GC/MS / 土壌水分 / 乾燥 / 生産性 / 無機元素 |
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| 研究実績の概要 |
気候変動下でも安定した作物生産を維持するため、干ばつや過湿条件に対して頑強性を示す作物が求められている。これまでの研究で、土壌の乾－湿条件および根域の縮小により、ダイズにおいて代謝産物の蓄積量が大きく変動することを見出し、この鋭敏な代謝応答は、ダイズの生産性や窒素集積機構にも関与することが予想された。本研究では、代謝産物の応答を中心に解析することにより、生理的な視点から生産性の決定に関わる新たな要因を明らかにすることを目的とする。
29年度は、乾燥および過湿条件処理の頻度を変更した処理を設定し、ダイズポット試験により、各処理の繰り返しが代謝応答を通じてダイズ葉身に及ぼす影響を明らかにした。葉身に含まれる代謝産物をガスクロマトグラフ質量分析計（GC/MS）により測定したところ、乾燥強度に応じて増加、もしくは減少する代謝産物の存在を明らかにした。圃場試験および以前の試験結果とも併せて共通した変動を抽出した結果、指標として利用できる複数の代謝産物を見出した。一方、繰り返し回数や過湿処理による代謝産物蓄積量への影響は予想よりも軽微であった。根の過酸化脂質蓄積や養分含量では乾燥処理で大きな変化が見いだせなかったことから、今回の乾燥処理条件における根の機能への阻害は比較的軽微なものと考えられた。この要因として、ポットの性状や土壌特性が挙げられており、通気性など物理的条件の関与が示唆された。次年度は物理的条件についてさらなる要因解明を進める。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ダイズにおいて水分欠乏と関連する指標成分を探索し、複数のポット試験、圃場試験において共通して利用できる複数の指標成分を特定することができた。一方、窒素を含めた養分吸収や代謝応答全体から見ると、土壌水分に対するダイズの応答は環境の違いにより異なる特徴を示しており、根域の容量や水はけなど他の要因の関与が示唆された。以上により、土壌乾燥に対する有効な指標を見出し、ダイズの代謝応答における新たな要因の関与を見出すなど、想定していなかった新たな知見が得られており、全体としては概ね順調に進捗している。
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| 今後の研究の推進方策 |
様々な栽培条件における水分欠乏に対する代謝応答のモニタリングを進めつつ、変動要因の整理を実施する。窒素等の養分吸収が大きく変動する状況に寄与する土壌環境要因を特定するとともに、根圏における乾燥時の窒素吸収阻害メカニズムの解析を行う。上記の取り組みにより、異なる土壌水分経過がダイズ生産性に寄与する要因の特定を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
入札等を積極的に活用し、経費節減に努めている。なお、使用した消耗品類が当所の計画より少額で購入できたため、残額は次年度実施予定の分析に必要な消耗品購入に充てる予定である。
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