天水田イネ・陸稲における土壌ストレス要因と根系形質関連ＱＴＬの相互作用評価

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22405042
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 海外学術
• 研究分野: 環境農学
• 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: 森田 茂紀 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 教授 (00143404) ; 犬飼 義明 名古屋大学, 農学国際教育協力研究センター, 准教授 (20377790) ; 阿部 淳 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助教 (60221727) ; 加藤 洋一郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助教 (50463881)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 土壌環境 / 根 / QTL / 相互作用 / 天水田

研究概要

フィリピン国内において未調査の、耐旱性に関わるイネ遺伝資源の広範な調査を行った。続いて、種々の水ストレス条件に対するイネの適応性において重要な役割を果たす根の形質として可塑性を同定し、その関連QTLを第６染色体上に同定した。さらに、各対象栽培地域における水ストレスの特徴を定点観測によって把握した上で、水ストレス条件の異なる地域での栽培試験を実施し、可塑性を有する品種／系統が、とくに土壌水分変動が特徴である、天水田で高い乾物生産を示すことを見出した。根の可塑性は土壌要因との間に強い相互作用を示し、また土壌硬度×土壌水分の相互作用が根系発達と吸水機能に強く影響を及ぼすことを定量的に明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Functional roles of the plasticity of root system development in biomass production and water uptake under rainfed lowland conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: Kano-Nakata, M., Gowda, V. R. P., Henry, A., Serraj, R., Inukai, Y., Fujita, D., Kobayashi, N., Suralta, R, R. and Yamauchi, A.
  • 雑誌名: Field Crops Research 巻: 144巻 ページ: 288-296
  • DOI: 10.1016/j.fcr.2013.01.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of root aerenchyma development and its associated QTL in dry matter production under transient moisture stress in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Niones, J. M., Suralta, R. R., Inukai, Y. and Yamauchi, A.
  • 雑誌名: Plant Production Science 巻: 16巻3号 ページ: 205-216
  • DOI: 10.1626/pps.16.205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field evaluation on functional roles of root plastic responses on dry matter production and grain yield of rice under cycles of transient soil moisture stresses using chromosome segment substitution lines (2012)
  • 著者名/発表者名: Jonathan M.Niones, Roel R.Suralta, Yoshiaki Inukai and Akira Yamauchi
  • 雑誌名: Plant and Soil 巻: 359巻 ページ: 107-120
  • DOI: 10.1007/s11104-012-1178-7
  • 査読あり
• [学会発表] Timing of root penetration in the hardpan during soil moisture fluctuations and its contribution to the water use during drought stress and dry matter production in rice (2014)
  • 著者名/発表者名: Roel Rodriguez Suralta, Mana Kano-Nakata, Thiem Thi Tran, Jonathan Manito Niones, Akira Yamauchi
  • 学会等名: 日本作物学会第237回講演会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] Effects of soil compaction on the expression of plasticity in root system development triggered by water deficit conditions and nitrogen application and its contribution to dry matter production in rice (2014)
  • 著者名/発表者名: Thiem Thi Tran, Daniel Menge, Mana Kano-Nakata, Roel Rodriguez Suralta, Shiro Mitsuya, Yoshiaki Inukai, Akira Yamauchi
  • 学会等名: 日本作物学会第237回講演会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] Functional roles of root developmental plasticity and its contribution to dry matter production under soil moisture fluctuation in rice introgression lines (2014)
  • 著者名/発表者名: Stella Owusu Nketia, Yoshiaki Inukai, Shiro Mitsuya, Roel Rodriguez Suralta, Jonathan M. Niones, Akira Yamauchi
  • 学会等名: 日本作物学会第237回講演会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] イネ種子根軸上における異形側根の発生部位と導管成熟部位との関係 (2014)
  • 著者名/発表者名: 株木拓也,山内章
  • 学会等名: 日本作物学会第237回講演会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] Soil compaction effects on the expression of development plasticity of root system triggered by mild drought stress x nitrogen application in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Thiem Thi Tran, Mana Kano-Nakata, Daniel Menge, Roel R. Suralta, Shiro Mitsuya, Akira Yamauchi
  • 学会等名: 第39回根研究集会
  • 発表場所: 畜産草地研究所那須研究拠点
  • 年月日: 2013-11-09
• [学会発表] イネ種子根系における異形側根間での発育部位と導管成熟部位との関係における差異 (2013)
  • 著者名/発表者名: 株木拓也・三屋史朗・山内 章
  • 学会等名: 第39回根研究集会
  • 発表場所: 畜産草地研究所那須研究拠点
  • 年月日: 2013-11-09
• [学会発表] 土壌水分変動条件に適応したイネ系統における乾燥ストレス後の再潅水に対する根系発育反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 仲田(狩野)麻奈・Henry Amelia・小林信哉・Rachid Serraj・福田善通・山内 章
  • 学会等名: 第39回根研究集会
  • 発表場所: 畜産草地研究所那須研究拠点
  • 年月日: 2013-11-09
• [学会発表] 土壌乾燥条件下でのイネ乾物生産における根系発達と根水通導性の貢献度に関する定量的評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀岡 笑・Amelia Henry・三屋史朗・山内 章
  • 学会等名: 日本作物学会東海支部第144回講演会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2013-09-27
• [学会発表] Expression of developmental plasticity of root system as affected by water deficit conditions and nitrogen forms interaction in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Thiem Thi Tran, Mana Kano-Nakata, Shiro Mitsuya and Akira Yamauchi
  • 学会等名: 日本作物学会第236回講演会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2013-09-10
• [学会発表] イネ根系の発育的可塑性が果たす耐旱性への貢献度における品種間差異 (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀岡笑・三屋史朗・山内章
  • 学会等名: 日本作物学会第236回講演会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2013-09-10
• [学会発表] Root hydraulic conductance measurement with root pressure chamber method at different growth stages in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Emi Kameoka, Amelia Henry, Shiro Mitsuya and Akira Yamauchi
  • 学会等名: 第38回根研究集会
  • 発表場所: ホテルニュー種子島
  • 年月日: 2013-05-17
• [学会発表] Genotypic variation in root hydraulic conductivity of rice in response to mild drought stress (2013)
  • 著者名/発表者名: Emi Kameoka, Amelia Henry, Roel R. Suralta, Shiro Mitsuya1 and Akira Yamauchi
  • 学会等名: 日本作物学会第235回講演会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Undestructive quantification of root system development in ERICA varieties under different intensities of water deficit by using minirhizotron root scanner (2012)
  • 著者名/発表者名: Daniel M. Menge, Daigo Makihara, Mana Kano-Nakata, Hidetoshi Asai, Shuichi Asanuma and Akira Yamauchi
  • 学会等名: 第234回日本作物学会講演会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2012-09-10
• [学会発表] Soil moisture and soil strength interaction impacts on root distribution and dry matter production in rainfed lowland rice fields in the Philippines (2012)
  • 著者名/発表者名: Mana Kano-Nakata, Roel R. Suralta, Filomena S. Grospe, Maria Corazon N. Julaton, Anna Theresa Isabel O. Rebong, Andrea M. Flores, Yoshiaki Inukai, Jonathan M. Niones, Emi Kameoka, Shigenori Morita, Jun Abe, Yoichiro Kato, Yoshimichi Fukuta, Nobuya Kobayashi and Akira Yamauchi
  • 学会等名: 第234回日本作物学会講演会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2012-09-10
• [学会発表] 乾燥ストレス条件下のイネ乾物生産における根系の可塑的発育の役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 亀岡笑・山内章
  • 学会等名: 第234回日本作物学会講演会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2012-09-10
• [学会発表] QTL for the plasticity in root system development triggered by soil moisture fluctuation stress in rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Jonathan M. Niones and Akira Yamauchi
  • 学会等名: The JSRR's 20th Anniversary Symposium, "The Latest Frontiers of Root Research in Asia" and 35th JSRR Biannual Meeting
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2011-11-06
• [学会発表] QTLs on Chromosome 12 Responsible for Expressing Root Plasticity under Transient Soil Moisture Fluctuation Stress in Rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Jonathan M. Niones, Yoshiaki Inukai and Akira Yamauchi
  • 学会等名: The 7th Asian Crop Science Association Conference
  • 発表場所: IPB International Convention Center Bogor
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] Root aerenchyma formation in relation to dry matter production under continuous cycle of transient soil moisture fluctuation stress in field in the chromosome segment substitution lines of rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Jonathan M. Niones, Yoshiaki Inukai and Akira Yamauchi
  • 学会等名: 第34回根研究集会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2011-05-14