Elucidation of novel mechanisms of water tolerance in rice stems

阐明水稻茎耐水性的新机制

• 批准号: 22H02309
• 负责人: 永井 啓祐
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02309/
• 关键词: 耐水性; イネ; 茎; 通気組織; 環境適応; 洪水耐性; イネ科作物; 低酸素応答; 茎構造

コムギ、トウモロコシ、イネは全人類の必要カロリーの約40%を供給している重要な穀物である。これらの作物は全てイネ科に属しており基本的な組織構造は類似している。しかし、近年の気候変動に伴い世界各地で洪水が発生しており、コムギ、トウモロコシにおいて甚大な農業的損失が報告されている。一方、同じイネ科作物であるイネは水田という湛水環境で生育が可能である。このことは、コムギなどが持っていない耐水性機構をイネが獲得したことで水田環境におけるニッチを獲得したことを示唆する。本研究課題では、主要イネ科作物のうちイネだけが湛水条件下において生存が可能であることに着目し、イネの茎における耐水性機構の解明および農業的応用を目指す。2022年度は水生イネ科植物および陸生イネ科植物の節における細胞形態の観察を行った。その結果、イネ科の進化系統とは関係なく、水生イネ科植物は節に離生通気組織を形成しており、これによって湛水条件下でも生存が可能であることが示唆された。さらに、節の通気組織形成と酸素透過性の関連を検証するために光学酸素センサーoptodeを用いた節の酸素透過性を検証するための実験系の確立を行った。この実験系を用いて水生イネ科植物および陸生イネ科植物の節における酸素透過性を検証したところ、陸生イネ科植物の節は極めて低い酸素透過性を示したのに対して、水生イネ科植物の節js高い酸素透過性を有していることが明らかとなった。以上の結果から、水生イネ科植物は節において通気組織を形成し、酸素透過性を向上させることで湛水環境での生存を可能にしていることが示唆された。

About 40% of the necessary funds for the whole human race are supplied to all important goods and materials. The basic structure of the whole family of crops is similar to that of the whole family. In recent years, weather events have been accompanied by reports of major agricultural losses caused by floods around the world. On the other hand, the crops of the same family may not grow in the paddy field or in the water environment. The environmental protection of paddy fields and paddy fields has been approved by the water-resistant institutions and water-resistant institutions. In this study, it is possible for the main crops to survive under the condition of clear water to pay attention to the water-tolerant mechanism of the plant, and to understand the target of the agricultural industry. In 2022, the aquatic plants of the family Hymenopodiaceae were observed. The results of the results, the development of the chemical system and the biological tissue of the aquatic plants of the family Magnoliaceae, may indicate that they may survive under the condition of clear water. The tissue is responsible for the formation of amino acid permeation. Optical acid is used in optode. Optical acid is used to permeate acid. The plants of the family Artemisia spp., the plant of the family Artemiaceae, and the plant of the family Artemisiaceae, the permeability of js hypermaleic acid shows that there is no acid permeability in the plant. The above results show that the tissue formation and acid permeability of aquatic plants and plants of the family Liliaceae may affect the survival of the water environment.

项目成果

Elucidation of molecular mechanism of internode elongation in rice

阐明水稻节间伸长的分子机制

• DOI: 10.1270/jsbbr.22j09
• 发表时间: 2022
• 期刊: Breeding Research
• 作者: Bessho-Uehara Kanako;Masuda Kengo;Wang Diane R.;Angeles-Shim Rosalyn B.;Obara Keisuke;Nagai Keisuke;Murase Riri;Aoki Shin-ichiro;Furuta Tomoyuki;Miura Kotaro;Wu Jianzhong;Yamagata Yoshiyuki;Yasui Hideshi;Kantar Michael B.;Yoshimura Atsushi;Kamura Takumi;M;Nagai Keisuke
• 通讯作者: Nagai Keisuke

Deep Fluorescence Observation in Rice Shoots via Clearing Technology

通过透明技术观察水稻芽的深层荧光

• DOI: 10.3791/64116
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Visualized Experiments
• 作者: Niimi Yoko;Nagai Keisuke;Ashikari Motoyuki;Mizuta Yoko
• 通讯作者: Mizuta Yoko

Elucidation of water-tolerant mechanism by gas permeability in rice node

通过透气性阐明水稻节点的耐水机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Toda Erika;Kato Norio;Higashiyama Tetsuya;Okamoto Takashi;Keisuke Nagai
• 通讯作者: Keisuke Nagai