| 研究課題/領域番号 |
19K05997
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
荒木 英樹 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (90346578)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | パン用コムギ品種 / 枯れ熟れ様登熟不良 / 高地下水位 / 早枯れ / プロテアーゼ / 窒素吸収 |
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| 研究実績の概要 |
コムギでは、過湿土壌ストレスを受けた場合や枯れ熟れ様登熟不良を発症する産地において、登熟期に茎葉が早く枯れ上がり子実の充実不足が起こる登熟障害が問題となっている。申請者は、登熟期の早枯れは、穂形成期以降に激増する窒素シンク容量に対して根からの窒素供給速度が追い付かないため、タンパク質や酵素などの貯蔵窒素化合物の分解が早くに促進されるため起こるという作業仮説を立てた。本研究ではこの仮説を検証するために、先行試験によって特定した２つの早枯れ発症圃場（枯れ熟れ様登熟不良、高地下水位圃場）を対象として、早枯れする個体と早枯れしない個体の間で、窒素吸収量や体内の窒素化合物含有率の変化を比較する。2018/19年作期と同様に、2019/20年作期でも高地下水位区のコムギは，低地下水位の個体に比べて葉の枯れ上がりが早く起こり、子実の成長が抑制されることを確認した。高地下水位の個体では、葉内アミノ酸含有率はほぼ一定で推移するものの、水溶性タンパク質含有率が開花後から早く低下し、その後プロテアーゼ活性が開花後10日ごろに急激に高まることを確認した。また、高地下水位条件下では、枯れ熟れ様登熟不良が起きやすい品種「はる風ふわり」は、「せときらら」に比べて水溶性タンパク質含有率が早く低下し、プロテアーゼ活性が早く上昇した。熊本県の枯れ熟れ様登熟不良発症地では、コロナウイルスにおける移動制限のため詳細な調査ができなかった。
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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
２年目の研究期間では、１年目に行った採択前年度に試料についての解析結果に比べて、より明確な成果が得られた。すなわち、高地下水位条件によって登熟期に早枯れを起こしたコムギでは、アミノ酸含有率はほぼ一定に推移するものの、水溶性タンパク質や全窒素含有率は葉緑素計値が低下する前から低下し、プロテアーゼ活性が2～3日程度前倒しになることが明らかにできた。品種によっても、高地下水位に対する反応が異なり、早枯れしやすさの検定で、地下水位の高低が重要であることが確認できた。枯れ熟れ様登熟不良発症圃については、主要な観察時期に移動制限が出たため、収量サンプルのみが解析できた。
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| 今後の研究の推進方策 |
窒素施肥抑制による早枯れについては、2年間のデータが揃ったため今後論文による成果公開に向けて準備を進めている。高地下水位による早枯れについては、2020年11月に最終作期の試験を開始し、現在解析中である。とくに、15Nを用いて新規窒素の吸収能力を比較する試験は、2019/20年度と2020/21年度分の試料が解析可能であり、現在15N解析装置（安定同位体比質量分析計）による解析に向けて試料の調整を進めている。枯れ熟れ様登熟不良の試験も同様に、昨年11月から試験を開始している。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
COVID-19の発生により県外移動が制限されたことや、学会の予定が変更になったため、旅費の支出ができなくなった。その分を物品購入費に回し、解析資材を購入した。2021年度に繰り越した経費は、2021年度が助成期間最終年度でもあるため論文発表等に活用する予定である。
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