高温前処理によるイネメソコチル伸長の制御メカニズムの解明と栽培への応用

高温预处理水稻中胚轴伸长控制机制的阐明及其在栽培中的应用

• 批准号: 21K05539
• 负责人: 東 哲司
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05539/
• 关键词: メソコチル伸長; エクスパンシン; イネメソコチル; 植物ホルモン; アミラーゼ

インディカ品種Kasalathとジャポニカ品種日本晴を用いて，14時間給水させた種子を40℃で14日間の高温前処理を行い，その後暗所30℃で10日間生育させた。Kasalashでは処理しないメソコチルの長さは約30 mmであったのに対し処理により約120 mmにまで伸長し，日本晴では約5mmが約80mmにまで伸長した。Kasalathの伸長中のメソコチルにおいて，細胞壁の酸による伸展性を測定したところ，高温前処理により約30％の酸による伸展性の増加を観察した。次に，両品種の実生において，メソコチル上部1 cmの部位から細胞壁タンパク質を抽出しエクスパンシン活性を調査した。両品種とも高温前処理によりコントールに比べて抽出タンパク質当りのエクスパンシン活性に変化は見られなかったが，高温前処理によりこの部位のタンパク質量は30から40％増加していたことより，エクスパンシン量は高温前処理により増加することが示された。また，この部位における細胞壁のエクスパンシンに対する反応性を，熱失活させた細胞壁にエクスパンシンを与えることで調査した結果，有意に増大していることがわかった。次に，イネに存在する26のαエクスパンシン(EXPA) 遺伝子，14のβエクスパンシン (EXPB) 遺伝子，3種類のエクスパンシンlike A (EXLA)遺伝子，1種類のエクスパンシンlike B (EXLB)遺伝子の発現量を調べたところ，Kasalathにおいて2種類のEXPAが高温前処理により発現量が増大し，日本晴においては3種類のEXPA，3種類のEXPB，1種類のEXLA発現量が増大した。それゆえ，高温前処理により増加すると考えられるエクスパンシン量は，これらの種類のエクスパンシン遺伝子の発現増加が関与しているものと考えられる。

14 hours of water supply, 40℃, 14 days of high temperature pretreatment, 30℃, 10 days of fertility. Kasalash is about 30 mm long and about 120 mm long. It is about 5mm long and about 80mm long. The elongation of Kasalath was measured by the acid and extensibility of cell wall. The elongation of Kasalath was increased by about 30% acid and extensibility before high temperature treatment. In addition, the activity of cell wall was investigated at the upper 1 cm of the cell wall during the development of the species. The quality of the product was increased by 30 to 40% during the high temperature pretreatment. The results of the investigation showed that the activity of the cell wall was intentionally increased due to heat inactivation. In addition, there are 26 α-EXPA genes, 14 β-EXPB genes, 3 kinds of EXPA genes like A (EXLA) genes, 1 kind of EXPA genes like B (EXLB) genes, 2 kinds of EXPA genes in Kasalath, 3 kinds of EXPA genes like A (EXLA) genes, 3 kinds of EXPB genes like B (EXLB) genes, 3 kinds of EXPA genes like A (EXLA) genes, 3 kinds of EXPA genes like B (EXLB) genes, 3 kinds of EXPA genes like A (EXLA) genes like B (EXLB) genes like A (EXLA) genes, 3 kinds of EXPA genes like B (EXLB) genes like A (EXLA) genes like A (EXLA) genes like B (EXLB) genes like A (EXLA) genes like A (EXLA) genes like B (EXLB) genes like A (EXLA) genes, 1 kind of EXPA genes like B genes like B (EXLB) genes like A (EXLA genes like B genes like B genes like A (EXLA genes like B genes 1. The occurrence of EXLA increased. In addition, the increase in the amount of high temperature pretreatment is related to the increase in the occurrence of high temperature pretreatment.