Germination Mechanisms under Iron Toxicity in Direct Seeded Rice on Acid Sulfate Soils

本研究では、鉄過剰ストレス条件下の直播イネの出芽安定や幼苗の初期成長安定化を目指し、鉄過剰耐性に関する生理的・遺伝的メカニズムの解明を目指す。とりわけ、嫌気条件下のイネ根圏の酸素動態と根の嫌気応答、これらと鉄過剰耐性の関係に注目して解析を進める。まず始めに、水耕栽培における鉄過剰耐性の評価指標として新たに鉄過剰応答指数を考案し、品種間差異の評価を進めた。その結果、インドネシアの標準品種Ciherang（当該国作付面積第2位）や熱帯アジアで広く標準品種として用いられてきたIR64は鉄過剰状態に極めて弱いこと（感受性）、一方で、Dadahupや密陽23号、台中65号が鉄過剰状態に対して耐性が高いことが示唆された。鉄過剰耐性イネの遺伝解析・戻し交雑由来の有望系統作出について、同時並行で交雑系統を作成中であったCiherang、Dadahup、Milyang23についてNGSによりゲノムをx25でシークエンスし、リファレンスである日本晴ゲノムにマッピングを行なった。また、イネ根の嫌気適応性と鉄過剰耐性の関係に関する解析については、苗立ち時期にみられる複数本の根の酸素動態を計測するため、今年度は、２次元酸素オプトード装置によるイメージング領域の拡大を目指した。その結果、観察条件の最適化により、計測面積を2倍（14×6 cm）まで拡大することに成功した。あわせて、鉄プラークのイメージング装置の開発を進め、イネ苗立ち時期の根において鉄プラークの可視化計測に成功した。

本研究では、鉄過剰ストレス条件下の直播イネの出芽安定や幼苗の初期成長安定化を目指し、鉄過剰耐性に関する生理的・遺伝的メカニズムの解明を目指す。とりわけ、嫌気条件下のイネ根圏の酸素動態と根の嫌気応答、これらと鉄過剰耐性の関係に注目して解析を進める。まず始めに、水耕栽培における鉄過剰耐性の評価指標として新たに鉄過剰応答指数を考案し、品種間差異の評価を進めた。その結果、インドネシアの標準品種Ciherang（当該国作付面積第2位）や熱帯アジアで広く標準品種として用いられてきたIR64は鉄過剰状態に極めて弱いこと（感受性）、一方で、Dadahupや密陽23号、台中65号が鉄過剰状態に対して耐性が高いことが示唆された。鉄過剰耐性イネの遺伝解析・戻し交雑由来の有望系統作出について、同時並行で交雑系統を作成中であったCiherang、Dadahup、Milyang23についてNGSによりゲノムをx25でシークエンスし、リファレンスである日本晴ゲノムにマッピングを行なった。また、イネ根の嫌気適応性と鉄過剰耐性の関係に関する解析については、苗立ち時期にみられる複数本の根の酸素動態を計測するため、今年度は、２次元酸素オプトード装置によるイメージング領域の拡大を目指した。その結果、観察条件の最適化により、計測面積を2倍（14×6 cm）まで拡大することに成功した。あわせて、鉄プラークのイメージング装置の開発を進め、イネ苗立ち時期の根において鉄プラークの可視化計測に成功した。