酢酸溶液施用によるスギ苗の乾燥耐性機構の解明とコンテナ苗育苗技術への応用

醋酸溶液施用雪松幼苗抗旱机制的阐明及其在容器育苗技术中的应用

基本信息

批准号：
20H03022
负责人：
丹下健
金额：
$ 11.32万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度までの研究結果に基づいて、乾燥耐性誘導現象の確認や遺伝子発現・代謝物解析の実験条件の確立のための実験を中心に実施した。これまでは、草本種である作物で明らかになっている酢酸施用による乾燥耐性の誘導現象が木本種であるスギでも同様に確認されるのか、また遺伝子発現や産生される代謝物は同様なのかを明らかにするための実験系の確立を進めてきた。苗長40～50cmのスギ苗を供試して、根に施用した酢酸の樹液流による吸収・移動・集積の経時変化を放射性炭素で標識した酢酸を用いて調べた結果、作物種に比べて標識した炭素の移動が非常に遅いことが明らかになった。根に施用した酢酸が地上部の成長点に酢酸のまま移動しているのか、代謝されているのかを、代謝物解析での検討を進めている。一方、酢酸による根の通水抵抗の増大が水チャネルであるアクアポリンの膜輸送機能の低下によるものであるかを明らかにするために、酢酸施用前後の根の遺伝子発現量のスクリーニングを行い、酢酸施用によって発現量が変化する遺伝子があることを明らかにした。水の膜輸送に関わる遺伝子やリン酸化に関わる遺伝子のデータベースと比較し、酢酸施用前後の経時変化を調べる遺伝子の絞り込みを進めている。酢酸施用が根に与える短期的な影響と地上部成長点に移動してからの中期的な影響を分けて研究を進め、水ストレスの影響を受けやすい植栽時の活着率の向上や発芽したての実生苗の生存率の向上など、育苗や造林現場での利用について検討を行っている。

基于直到去年的研究结果，我们专注于实验，以确认耐旱性诱导现象，并为基因表达和代谢物分析建立实验条件。到目前为止，我们一直在建立实验系统，以阐明诱导乙酸施用的干旱耐受性的现象（在草本作物中已经揭示出来）是否在雪松，木质物种以及产生的基因表达和代谢物中都以相同的方式得到证实。测试了幼苗长度为40至50 cm的雪松幼苗，并使用带有放射性碳标记的乙酸对乙酸的吸收，运动和积累的变化进行了检查，并且发现标记的碳的转移非常缓慢。我们目前正在研究乙酸是将乙酸施加到根上的生长点，以乙酸或正在代谢。另一方面，为了澄清乙酸对根的耐水性增加是否是由于水通道Aquaporin的膜转运功能的降低引起的，我们筛选了应用乙酸之前和之后根的基因表达水平，并揭示了某些基因在应用乙酸时表达水平会变化时的某些基因。我们正在缩小基因，以检查乙酸前后随着时间的变化，将它们与涉及膜转运和磷酸化的基因数据库进行比较。我们正在研究乙酸对根和中期生长点后的短期影响和中期影响的短期影响，并正在考虑它们在幼苗和造林部位的使用，例如提高种植过程中的活力速度，这对水应力敏感，并改善了新鲜发芽幼苗的存活率。