权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Investigation of the role of boron in plant defense against herbivore

硼在植物防御食草动物中的作用研究

基本信息

批准号：
22K14803
负责人：
反田直之
金额：
$ 3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

植物に蓄積したホウ酸が昆虫による食害に対する耐性を付与する可能性を、作物種において検証するため、異なるホウ素環境で栽培したハクサイに対して、食害抵抗性試験を実施した。まず同等な生育状態の植物を用いてホウ酸の影響を評価するため、通常条件で栽培したハクサイに対して0~2 mMのホウ酸を根に投与し8日間栽培した。その後ハスモンヨトウの若齢幼虫を葉に乗せ、各ハクサイを13日間摂食させた。13日後の幼虫の体重を測定し、各植物の食害に対する抵抗性の指標とした。その結果、ホウ酸 0 mM処理区に比べて、500 μM ~ 2 mMの処理区にて、幼虫の体重の有意な減少と生存率の低下が見られた。この結果から、植物へのホウ酸の投与によって昆虫による食害に対する植物の抵抗性が上昇することが示唆された。さらに、幼虫の生育に影響を与える植物体内のホウ酸の濃度域を検証するため、摂食実験に試供したのと同等の条件で栽培したハクサイに対して、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)による元素分析を行った。その結果、幼虫の生育に影響が見られた500 μM ホウ酸処理区の植物では0 μM処理区に対してホウ素濃度が有意に上昇しており、その濃度はホウ酸が蓄積しやすいことが知られる外葉の平均値で乾重量当たり約500 ppm、地上部全体平均で約150 ppmであった。また摂食実験後の幼虫の元素分析により、500 μMホウ酸処理区の植物で飼育した幼虫は0 μMホウ酸処理区の植物で飼育した幼虫と比較して高濃度のホウ素が蓄積していることが明らかになった。これらの結果から、植物におけるホウ酸の蓄積状態がハスモンヨトウ幼虫の生育と体内ホウ素濃度に影響を与えることが示された。これらの知見は、食害抵抗性作物の育種においてホウ素の輸送と蓄積という観点の有用性を示唆するとともに、ホウ素の生物間相互作用における新たな役割を示唆するものと考えられる。

Plant accumulation, insect resistance, plant species identification, insect resistance The effect of acid on plants in the same growth state was evaluated. Under normal conditions, 0~2 mM acid was added to the roots and 8 days were cultivated. After the fall of the 19th century, the Chinese people began to eat and drink. After 13 days, the body weight of larvae was measured, and the resistance index of each plant was measured. The results showed that the survival rate of larvae was lower than that of larvae treated with 0 mM and 500 μM ~ 2 mM of H2O. This result shows that the resistance of plants to insect infestation increases due to the application of acid from the plant floor. The concentration range of acid in plants was determined by ICP-MS under the same conditions The effect of 500 μM acid on the growth of larvae was observed in plants treated with 0 μM acid. The average dry weight of outer leaves was about 500 ppm, and the average dry weight of aerial parts was about 150 ppm. Elemental analysis of larvae after feeding. Plant rearing in 500 μM acid treated area. Larvae rearing in 0 μM acid treated area. The results of this study indicate that the accumulation of vitamin A in plants affects the growth of larvae and the concentration of vitamin A in the body. The study of the utility of the protein in the breeding of pest resistant crops