研究課題/領域番号 |
25450024
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研究機関 | 佐賀大学 |
研究代表者 |
鄭 紹輝 佐賀大学, 農学部, 教授 (90253517)
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研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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キーワード | ダイズ / 子実収量 / 窒素転流 / 老化 |
研究実績の概要 |
本研究課題は、ダイズの子実肥大期における窒素供給の制御により、ダイズの収量ポテンシャルを最大に掘り下げる目的で行ってきている。これまでは、栄養器官に蓄積された窒素の転流は子実収量に影響を及ぼし、特に葉からの転流窒素は種子全体の13-37%を占めていること、さらに開花期(R1)及び子実肥大開始期(R5)に窒素供給を強化する処理によって、葉における窒素貯蓄機能が優れている品種においてはR1期処理に、窒素貯蓄機能が弱い品種においてはR5期処理で子実収量増加の効果が大きかった。 本年度においては、ダイズ栄養器官に貯蓄された窒素の転流時期を同定し、葉の老化進行との関係を解析した。その結果、子実肥大中期(R6)までは、葉のSPAD値、及び可溶性タンパク含量が増加し続けたが、その後急激に減少し始めた。これと同時期に子実の急激な成長により窒素取り込み量は植物の窒素吸収量を超えたこと、さらに、細胞質内タンパク質を分解処理するオートファジーを制御する遺伝子GmATG8cの発現が急激に増加したことを明らかにした。これらの結果により、ダイズにおいては、子実肥大中期(R6)に急激な子実成長を満たすためには、栄養器官に貯蓄された窒素が子実に転流され、その結果葉の老化が起こり、この過程にはオートファジーがかかわっていると推察された。この結果をもとに、ダイズ子実成長のための窒素不足の時期を推定でき、それに応じた効果的な追肥技術の開発につながるものと期待される。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
葉などの栄養器官に貯蓄された窒素の再利用による子実収量への効果、さらには、子実肥大期において窒素供給強化は、品種の特性によって効果的な時期が異なることなどを明らかにしたことで当初の目的をおおよそ達成できた。昨年度の結果では、栄養器官の窒素転流の時期と子実肥大ステージの関係、さらには窒素転流の分子機構には、オートファジー遺伝子GmATG8cの関与を明らかにした。
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今後の研究の推進方策 |
窒素転流の分子機構をさらに解明するために、研究期間を延長し、子実肥大期の窒素栄養状態を制御しながら、オートファジー遺伝子の発現を調査し、窒素転流及び老化のメカニズムを分子レベルで解明していきたい。
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次年度使用額が生じた理由 |
2016年度に行われる国際作物学会議において成果発表、および窒素転流と老化の関係をさらに分子レベルで追及するために、研究期間を1年間延長する。
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次年度使用額の使用計画 |
残予算を平成28年度に繰り越し、物品費:668,337円、旅費:400,000円、人件費:500,000円、その他(論文掲載料他):100,000円を使用する予定である。
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