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2021 年度 実績報告書

異形根性に基づく水吸収輸送モデルの構築:細胞―根系間の階層的水分生理情報の統合

研究課題

研究課題/領域番号 18H02188
研究機関名古屋大学

研究代表者

山内 章  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (30230303)

研究分担者 三屋 史朗  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (70432250)
仲田 麻奈  名古屋大学, 農学国際教育研究センター, 助教 (70623958)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードアクアポリン / 異形根性 / プレッシャーチャンバー法 / 水通導性
研究実績の概要

複数の分げつを有するイネ個体の水通導性測定法の確立を目指した。実験には3品種を用いた。1/5000アールワグネルポットに播種し、湛水区と軽度土壌乾燥区(-0.06MPa)を設け、それぞれ播種後87日目、98日目、104日目に地上部を刈り取り、分げつを5本残し、プレッシャーチャンバー法を用いて根系水通導性を算出した。ランダムに発生する分げつ部分をチャンバーに密閉するためにいくつかの技術的な改良を重ね、とくに分げつの形状や表面構造によってやり方を調整することによって、特徴の異なる供試3品種すべてにおいて、8割程度の確率で測定できる手法を確立した。
アクアポリン遺伝子の発現は土壌水分や光などの周辺環境の影響を大きく受ける。そこで、 遺伝子発現解析において必要な試料を安定的に得られる材料の育成法、サンプリング条件および分析に必要な試料量を検討した上で、異形根間で、アクアポリン遺伝子発現量を比較した。
種々の方法を検討し、次の方法によって、安定的な解析が可能なことがわかった。水耕栽培により2週間生育させた根系より、種子根、種子根より分枝したL型側根とS型側根、および節根をそれぞれ水耕液中で切り分け、直ちに氷上に移した。5個体分の各異形根の新鮮重を測定し、それぞれ液体窒素で凍結した。 異形根毎にRNeasy Plant Mini Kit (Qiagen、 Germany)を用いて全RNAを抽出し、 4種類のアクアポリン遺伝子(OsPIP2;1、 OsPIP2;4、 OsPIP2;5、OsTIP2;1)のプライマーを使用して、RT-PCR法で発現解析した。
その結果、5個体の種子根から、新鮮重で26.0 mgのS型側根、13.7 mgのS型側根を分枝していないL型側根、80.5 mgの主軸根が得られ、遺伝子発現解析に必要な量を得ることができた。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] International Rice Research Institute(フィリピン)

    • 国名
      フィリピン
    • 外国機関名
      International Rice Research Institute
  • [国際共同研究] Philippine Rice Research Institute(フィリピン)

    • 国名
      フィリピン
    • 外国機関名
      Philippine Rice Research Institute
  • [雑誌論文] Root sampling method for aquaporin gene expression analysis in rice.2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Y, Mitsuya S, Yamauchi A.
    • 雑誌名

      Plant Root

      巻: 16 ページ: 11-20

    • DOI

      10.3117/plantroot.16.11

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Root plasticity as a key trait for stable crop production with strengthened climate stress resilience2023

    • 著者名/発表者名
      Akira Yamauchi
    • 学会等名
      2023 Annual meeting and conference of agronomy society of Taiwan
    • 招待講演
  • [学会発表] 乾燥ストレス後の再潅水がイネ器官間の代謝変動に与える影響.2022

    • 著者名/発表者名
      仲田(狩野)麻奈, 若山正隆, 門脇里恵, Deshabandu KHST, 山崎竜太朗, 三屋史朗, 山内章, 江原宏
    • 学会等名
      日本作物学会第254回講演会
  • [学会発表] FOEAS圃場を活用したイネの水ストレス適応性評価2022

    • 著者名/発表者名
      野田康貴, 松山恵美子, 黒木隆一, 土井一行, 槇原大悟, 山内章, 江原宏, 仲田(狩野)麻奈
    • 学会等名
      第152回日本作物学会東海支部講演会
  • [学会発表] Strategy of adaptation and plasticity of crop root under water stress environment2022

    • 著者名/発表者名
      Kano-Nakata M, Yamauchi A., Inukai, Y, Hiroshi Ehara
    • 学会等名
      The 11th Global Plasma Forum

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公開日: 2023-12-25  

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