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2012 年度 実績報告書

浸透圧ストレス条件下での根系可塑性発現過程についての多面的・網羅的解析

研究課題

研究課題/領域番号 24380011
研究種目

基盤研究(B)

研究機関秋田県立大学

研究代表者

小川 敦史  秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (30315600)

研究分担者 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)
永澤 信洋  秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (90599268)
野下 浩二  秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (40423008)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード浸透圧ストレス / 塩ストレス / イネコアコレクション / 根 / 側根 / 突然変異体 / メリステム / オーキシン
研究概要

農業生物資源研究所の世界のイネコアコレクション63品種から浸透圧ストレス耐性ならびに感受性品種のスクリーニングを行った.催芽処理後,人工気象室内で水耕栽培を行い,水耕液へ移植1週間後,浸透圧ストレス処理として水ポテンシャルが-0.21MPaになるようにポリエチレングリコール6,000を,塩ストレス処理として濃度が50nMになるようにNaC1を処理した.サンプリング後根系画像を取り込み,根系の形態的形質(根長・側根数)と乾物重を測定し,耐浸透圧ストレス性品種と浸透圧ストレス感受性品種,耐塩性品種と塩感受性品種それぞれ3品種ずつを選抜した.また,スクリーニングしたストレス耐塩性と感受性品種において,葉位ごとにNa+含量を測定したところ,耐塩性品種では上位葉へのNa+移行を抑制していた。また,塩感受性品種と比較して耐塩性品種では,塩ストレス条件下での葉身水ポテンシャルの維持,根の浸透ポテンシャルの低下,通洞抵抗の維持が認められた.以上よりイネの耐塩性機構のとして,Na+輸送能力と水分保持能力が耐塩性に影響することが示唆された.また,根の形態では,塩ストレス処理により,耐塩性品種において太く長い側根(L型側根)の数が増加するが,感受性品種ではこの現象は認められなかった.浸透圧ストレスについては現在スクリーニングが終了した段階であるが,先行している塩ストレスに関する知見とともに,今年度の結果を基として,次年度以降水分生理学的側面,代謝生理学的側面,分子生物学的側面からの,それぞれの耐ストレス性機構の解明と,根系の可塑性発現過程が果たす役割について解明につなげる.

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

本研究である網羅的な材料(イネコアコレクション)を用いた耐ストレス性ならびに感受性品種のセレクションが浸透圧ストレスと塩スレとレスで終了した.これは次年度以降行う研究の基礎となるデータであるので,次年度以降の水分生理学的,代謝生理学的,分子生物学的研究が順調に進行できると予想される.

今後の研究の推進方策

当初の研究計画通り,スクリーニングした品種を用い,代謝生理学的,分子生物学的側面から耐ストレス性品種と感受性品種の際を網羅的に解析した上で,特徴ある形質についてさらに詳細な解析を行う.

次年度の研究費の使用計画

次年度への繰り越しができた主な理由は,予算処理の都合上,研究員の雇用開始時期が数ヶ月ずれ,そのために予定していた人件費が残ったためである.この繰り越し分を,25年度のメタボローム解析の分析件数を増やすために当て,計画時点よりもより詳細なデータを得るために用いることとする.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] SLL1, which encodes a member of the stearoyl-acyl carrier protein fatty acid desaturase family, is involved in cell elongation in lateral roots via regulation of fatty acid content in rice2013

    • 著者名/発表者名
      Shelley, I. J., S. Nishiuchi, K.Shibata and Y. Inukai
    • 雑誌名

      Plant Sci

      巻: 207 ページ: 12-17

    • DOI

      10.1016/j.plantsci.2013.01.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of effect of salt stress on the cell death in seminal root and lateral root of iye seedlings by the modified TUNEL method.2012

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ogawa, Sakiko Shirado, and Kyoko Toyofuku
    • 雑誌名

      Plant Root

      巻: 6 ページ: 5-9

    • DOI

      10.3117/plantroot.6.5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genotypic Variation in Biomass Production at the Early Vegetative Stage among Rice Cultivars Sut!jected to Deficient Soil Moisture Regimes and Its Association with Water Uptake Capacity. 15:2012

    • 著者名/発表者名
      Maya Matsunami, Toshinori Matsunami, Atsushi Ogawa, Kyoko Toyofiiku, Ikuko Kodama and Makie Kokubun
    • 雑誌名

      Plant Production Science

      巻: 15 ページ: 82-91

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A transposable element insertion within ZmGE2 gene is associated with increase in embryo to endosperm ratio in maize.2012

    • 著者名/発表者名
      Pan Zhang, W.B.Alleii, N.Nagasawa, A.S.Ching, E.P.Heppard, H.Li, X.Hao, X.Li, X.Yang, J.Yan, Y.Nagato, H.Sakai, B.Shen and J.Li
    • 雑誌名

      Theo. App. Genet.

      巻: 125 ページ: 1463-1471

    • 査読あり
  • [学会発表] Key root traits and useful genes on rainfed lowland rice breeding for water stress avoidance2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Inukai, Y. Kitomi, H.Inahashi, M. Nakata-Kano, J.Niones, R. Suralta and A.Yamauchi
    • 学会等名
      8th symposium of the International Society of Root Research
    • 発表場所
      Dundee, Scotland(招待講演)
    • 年月日
      20120600
  • [学会発表] 浸透圧ストレスと窒素欠乏の複合ストレス下におけるイネ幼植物体根系の生理形態学的研究2012

    • 著者名/発表者名
      豊福恭子,野下浩二,小川敦史
    • 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] 浸透ポテンシャルとNa/K比に着目したイネの塩ストレス反応の品種間差異2012

    • 著者名/発表者名
      天野寿紀,豊福恭子,松波麻耶,森田弘彦,小川敦史
    • 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] 浸透圧ストレスに対するイネ根系発育の可塑性およびアクアポリン遺伝子発現の品種間差異2012

    • 著者名/発表者名
      松波麻耶,豊福恭子,小川敦史,石川(桜井)淳子,国分牧衛
    • 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

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公開日: 2014-07-16  

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