| 研究課題/領域番号 |
18380151
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| 研究機関 | 独立行政法人農業環境技術研究所 |
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研究代表者 |
桑形 恒男 独立行政法人農業環境技術研究所, 大気環境研究領域, 主任研究員 (90195602)
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| 研究分担者 |
村井 麻理 独立行政法人農業, 食品産業技術研究機構・東北農業研究センター, 主任研究員 (00343971)
櫻井 淳子 独立行政法人農業, 食品産業技術研究機構・東北農業研究センター, 研究員 (40343959)
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| キーワード | イネ / 群落微気象モデル / 蒸散 / 吸水 / 根域温度 / 通水コンダクタンス / アクアポリン |
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| 研究概要 |
本研究では、根域の温度環境が植物の吸水-蒸散に及ぼす影響を実験的に明らかにし、これを合理的に再現するモデルを提案する。次にこの吸水-蒸散モデルを、すでに開発が完了している作物(イネ)の群落微気象モデルに組み入れる。さらに、根域温度に依存した根の吸水機能の変化に対するアクアポリンの貢献度を評価し、その役割を解明する。
(1)吸水・蒸散に及ぼす根域温度の影響
イネの吸水・蒸散量、気孔コンダクタンスおよび根域と植物体の水ポテンシャルをさまざまな根域温度、気象条件(温度、湿度、日射量など)で測定するための実験システムを立ち上げ、吸水・蒸散プロセスに及ぼす根域温度の影響を調べた。根域温度の低下にともない、蒸散量と植物体の水ポテンシャルが低下する様子が観察された。
(2)根の通水コンダクタンスの根域温度依存性
温度制御が可能なプレッシャーチャンバーを用いて、イネの根の通水コンダクタンスの根域温度依存性を測定した。本年度はシステムの構築と予備的な実験を実施し、根の温度に依存して通水コンダクタンスが変化することを確認できた。
(3)根域温度に依存した吸水・蒸散量の変化に対するアクアポリンの貢献度
アクアポリンによる水透過を阻害するHgCl_2をイネの根に添加し、吸水・蒸散に及ぼす影響を解析した。HgCl_2を添加後、根域温度25℃と8℃に対する蒸散量は同一レベルまで急激に低下し、還元試薬メルカプトエタノールの添加によってある程度まで回復した。これは低い根域温度条件における根の吸水機能の低下が、アクアポリン活性の低下によって生じている可能性を示唆している。アクアポリンの機能解析に有効な、細胞膜と液胞膜の水透過率の分離測定手法に関しても検討した。
(4)根の吸水機能の変化を考慮した吸水・蒸散モデルの基本構造
過去の研究のレビューなどに基づいて、根域温度に対する根の吸水機能の変化を考慮したイネの吸水・蒸散モデルの基本構造を決定した。
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