高温・乾燥地域での生育を可能にする植物の新規な蒸散制御システムの解明

阐明植物中一种新型蒸腾控制系统，使其能够在炎热和干燥的地区生长

• 批准号: 19K22438
• 负责人: 金井 雅武
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: National Institute for Basic Biology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-06-28 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K22438/
• 关键词: ヒマ; 乾燥耐性; 高温耐性; 蒸散; プロトプラスト; 耐暑性

ヒマは蒸散を迅速かつ厳密にコントロールすることで高温・乾燥地域においても高い生産性を示すと考えられる。ヒマ葉の気孔直下の海綿状組織には、他の植物には見られない特殊な細胞（バルブ細胞）が観察されており、このバルブ細胞の機能解析を進める。2021年度に確立した方法を用いて、高純度のバルブ細胞の精製を行った。屋外圃場及び人工気象器で栽培したヒマからバルブ細胞を精製した。精製したバルブ細胞画分を顕微鏡観察により純度を比較したところいずれも高い純度であったものの、屋外で生育させたヒマから精製された細胞は人工気象器由来と比較して4倍ほど高い濃度のバルブ細胞が見られた。この結果は屋外圃場で生育させたヒマは人工気象器で栽培されたヒマよりもバルブ細胞を発達させていることを示唆している。屋外圃場の環境は人工気象器と比較して過酷であり、より厳密な蒸散制御が要求されると考えられる。これよりヒマは環境に応じてバルブ細胞の数をコントロールしていると考えられ、バルブ細胞の大量調整には気温の時期に屋外圃場で栽培した植物体が適していることが明らかとなった。一方、屋外圃場、人工気象器由来のバルブ細胞の形態を比較したところ、形やサイズの違いは見られなかったため、ヒマは環境に応答してバルブ細胞の数をコントロールしているものと考えられる。

ヒ マ は evapotranspiration を quickly か つ 厳 dense に コ ン ト ロ ー ル す る こ と で high temperature, dry region に お い て も い high productive を shown す と exam え ら れ る. ヒ マ leaf の 気 hole straight down の spongy tissue に は, he の plant に は see ら れ な い special な cells (バ ル ブ cells) が 観 examine さ れ て お り, こ の バ ル の function analytical を ブ cells into め る. In 2021, に established the た た method of を using に て and high-purity <s:1> バ and ブ ブ cells to <s:1> refine を for った. Outdoor nursery and び artificial image で cultivation of <s:1> たヒ らバ らバ ブ ブ cells を refining of <s:1> た. Refined し た バ ル ブ cells draw points を 顕 micromirror 観 examine に よ り purity を compare し た と こ ろ い ず れ も high purity い で あ っ た も の の, outside で birth さ せ た ヒ マ か ら refined さ れ た cells は artificial 気 like machine origin と compare し て 4 times ほ ど high concentration い の バ ル ブ cells が see ら れ た. こ の results は nursery field outside で fertility さ せ た ヒ マ は artificial 気 like device で cultivation さ れ た ヒ マ よ り も バ ル ブ cells を 発 da さ せ て い る こ と を in stopping し て い る. Outside nursery field の artificial 気 は like device と compare し て too cool で あ り, よ り 厳 dense な evapotranspiration suppression が requirements さ れ る と exam え ら れ る. こ れ よ り ヒ マ は environment に 応 じ て バ ル ブ cell number の を コ ン ト ロ ー ル し て い る と exam え ら れ, バ ル cells ブ の adjustment に は 気 に nursery field outside temperature の period で cultivation し た plant が optimum し て い る こ と が Ming ら か と な っ た. Side, outside nursery field, artificial 気 like machine origin の バ ル を の ブ cells form comparison し た と こ ろ, form や サ イ ズ の violations い は see ら れ な か っ た た め, ヒ マ は environment に 応 answer し て バ ル ブ cell number の を コ ン ト ロ ー ル し て い る も の と exam え ら れ る.

项目成果

チャ（Camellia sinensis）種子における脂質合成の特徴

茶（Camellia sinensis）种子脂质合成特征

• 发表时间: 2020
• 作者: Ogura Toshihiko;金井雅武 杉浦（中井）篤 山口勝司 重信秀治 真野昌二
• 通讯作者: 金井雅武 杉浦（中井）篤 山口勝司 重信秀治 真野昌二

Plant Omics

植物组学

• 发表时间: 2022
• 作者: Masatake Kanai ; Kentaro Tamura ; Katarzyna Tarnawska-Glatt ; Shino Goto-Yamada ; Kenji Yamada ; Shoji Mano
• 通讯作者: Shoji Mano

孔辺細胞特異的なクチクラ層欠損はCO2吸収促進と乾燥耐性を両立させるか？

保卫细胞特异性角质层缺陷是否会促进二氧化碳吸收和干燥耐受性？

• 发表时间: 2022
• 作者: 井上拓人;齊藤萌々子;高木亙;村雲清美;佐藤圭一;徳永幸太郎;小藤一弥;兵藤晋;金井雅武 星理絵 真野昌二
• 通讯作者: 金井雅武 星理絵 真野昌二

低CO2耐性を示すシロイヌナズナ変異体のスクリーニング

筛选表现出低 CO2 耐受性的拟南芥突变体

• 发表时间: 2021
• 作者: 金井雅武 真野昌二