耐肥性の異なるイネ品種における炭素代謝制御に関する研究

不同耐肥水稻品种碳代谢控制研究

• 批准号: 12760013
• 负责人: 平野 達也
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Meijo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12760013/
• 关键词: イネ; 耐肥性; 窒素; デンプン; デンプン枝作り酵素; ADPグルコースピロホスホリラーゼ; デンプン枝切り酵素

耐肥性の異なるイネ品種において,出穂期までの葉鞘におけるデンプン蓄積が多窒素施肥によってどのような影響を受けるのか調査し,またその品種間差異をもたらす要因について検討することを目的として研究を行った.イネ葉鞘のデンプン含量をその葉鞘の出葉から登熟期にかけて経時的に調査した結果,実験に用いたすべての品種において,通常の施肥条件下と比べて多窒素施肥により出穂期の葉鞘のデンプン蓄積量が低下した.ただ,耐肥性の高い品種の場合,葉位によっては高窒素区でも通常の窒素施肥区と同程度まで葉鞘にデンプンを蓄積していた.また少なくとも,多窒素施肥条件下において,耐肥性の高い品種の出穂期におけるデンプン蓄積量は耐肥性の高い品種よりも有意に多かった.次にデンプン代謝関連酵素の活性を調査した結果,出穂期までのデンプンが葉鞘に急激に蓄積している時期において,すべての品種でADPグルコースピロホスホリラーゼおよびデンプン枝作り酵素活性の多窒素施肥による低下が生じていた.これら酵素活性の低下が多窒素施肥による葉鞘のデンプン蓄積の低下をもたらす原因の一つであると考えられる.しかし,高窒素施肥区における出穂期までのデンプン蓄積量の品種間差はデンプン合成に関わる酵素活性の変化では説明できなかった.そこでデンプン含量の日変化を調査した結果,耐肥性の低いインド型品種で葉鞘における一日の間のデンプン分解過程が多窒素施肥により活性化されることが示唆された.よって耐肥性の低い品種の葉鞘では,多窒素施肥条件下でデンプン合成に関わるAGPaseとSBEの活性低下が生じ,さらに一日の間のデンプン分解過程が活性化されることで出穂期までの蓄積デンプン含量が耐肥性の高い品種よりも低下すると結論した.

The differences in fertility tolerance among varieties were investigated in the light of the effects of multiple nutrient fertilization on leaf sheath accumulation at the emergence stage, and the differences among varieties were discussed in the light of the investigation. The results of the investigation on the content of chlorophyll in leaf sheath at the beginning of leaf maturity showed that the accumulation of chlorophyll in leaf sheath at the beginning of leaf maturity was lower than that at the beginning of leaf maturity under normal fertilization conditions. In case of high fertility tolerance varieties, the leaf position is opposite to the high nutrient application area, and the leaf sheath is opposite to the high nutrient application area. Under the condition of less fertilizer and more fertilizer application, the accumulation of high fertilizer tolerance varieties at the emergence stage was intentionally increased. As a result of the regulation of metabolism-related enzyme activity, the ADP content in leaf sheaths increased rapidly during the emergence period, and the enzyme activity in leaf sheaths decreased rapidly during the middle period. A study on the causes of the decrease in enzyme activity and accumulation in leaf sheaths due to multiple nutrient fertilization. The variation of enzyme activity in different varieties of rice in the high nitrogen fertilizer application area was explained. As a result of the investigation on the daily variation of the content of nitrogen, the decomposition process of leaf sheath in the low-middle-type varieties with low fertilizer tolerance and the activation of nitrogen in the multi-element fertilization showed that the nitrogen content of leaf sheath in the low-middle-type varieties was higher than that in the high-middle-type varieties. The results showed that AGPase and SBE activities were lower in leaf sheath of low fertilizer tolerant varieties, and AGPase activity was lower in leaf sheath of high fertilizer tolerant varieties.