イネ高温登熟障害耐性における根系機能が果たす役割の解明

阐明根系功能在水稻耐高温成熟障碍中的作用

• 批准号: 22H02328
• 负责人: 小川 敦史
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Akita Prefectural 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 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02328/
• 关键词: イネ高温登熟耐性; 根系; オミックス解析; 抗酸化活性; 炭素分配; イネ高温登熟障害耐性; 光合成速度; メタボローム解析

出穂期から登熟期にかけての光合成速度および蒸散速度の測定したところ、対照品種の「あきたこまち」では対照区と比べ高温区で登熟期の光合成速度や蒸散速度の低下がみられた．これらの結果から，「あきたこまち」は高温条件下では光合成速度や蒸散速度が維持できず，玄米外観品質が低下するのに対し，高温登熟障害耐性品種の「ふさおとめ」は光合成速度や蒸散速度が維持できるため，玄米外観品質の低下が抑制されているのではないかと考えられた．高温処理が出穂期以降の同化産物の転流へ与える影響を調査した．高温登熟障害耐性品種「笑みの絆」では処理区間で分配比の大きな違いは見られなかった．一方，「コシヒカリ」は高温処理によって根への分配が増加し，「あきたこまち」は根への分配が減少し，穂への分配が増加していた．この時，抗酸化活性を示す指標の一つであるORAC値は両品種とも高温区において上昇し，「あきたこまち」の方が「ふさおとめ」よりも高い値を示し．SOD活性は，どちらの品種も処理区間で有意な差はみられなかったが，両処理において「ふさおとめ」の方が有意に高い活性を示した．スーパーオキシド産生速度は，どちらの品種も高温区で減少する傾向がみられ，「ふさおとめ」では有意に減少していた．さらに出穂期の穂と根における高温処理による代謝物質の変化をメタボローム解析により網羅的に調査した．穂では，高温処理により「あきたこまち」ではTCAサイクル，グルタミン酸代謝を中心とした18物質が有意に増加し，「ふさおとめ」ではTCAサイクル糖代謝系を中心とした12物質が有意に増加した．一方で「あきたこまち」では7物質，「ふさおとめ」では9物質が有意に減少していた．根では，高温処理により「あきたこまち」では糖や核酸代謝系を中心とした5物質が有意に増加し，「ふさおとめ」ではTCAサイクル，グルタミン酸代謝を中心とした14物質が有意に増加した．

当从标题到成熟时期测量光合作用和蒸腾速率时，对照区与对照区相比，对照变体Akitakomachi在成熟期间的光合作用和蒸腾速率降低。这些结果表明，Akitakomachi无法在高温条件下保持光合作用和蒸发速率，而糙米的外观质量降低，而Fusatome（一种耐高温成熟的品种）可以保持光合作用和蒸发速率，从而抑制了糙米外观质量的下降。我们研究了高温治疗对标题期后同化产物换向的影响。对于高温成熟疾病的耐药品种“ Smi no Kizuna”（Smi no Kizuna），治疗切片之间的分布比没有显着差异。同时，Koshihikari由于高温治疗而增加了其对根部的分布，而Akitakomachi则减少了其对根部的分布，并且对耳朵的分布增加了。目前，ORAC值是抗氧化活性的指标之一，在高温区域的两个品种中都增加了，Akitakomachi的值比福时间更高。尽管在治疗部分中的两种品种中的SOD活性均无显着差异，但两种处理中的融合体均显示出明显更高的活性。在高温区域的两个品种中，超氧化物的产生速率均降低，并且在融合室中显着降低。此外，通过代谢组分析，全面研究了由于耳朵和根部的高温治疗而导致的代谢物质的变化。在热门话题中，高温治疗显着增加了18种物质，主要是TCA循环和谷氨酸代谢，在Akitakomachi中，以及12种物质，主要是TCA循环和谷氨酸代谢，在fusatome中，显着增加了12种物质，主要增加了12种物质，主要增加了TCA循环和糖代谢。另一方面，AKITAKOMCHI中的七种物质显着降低，而福时间中有9种物质显着降低。在根部，高温治疗显着增加了五种物质，主要是Akitakomachi中的糖和核酸代谢，而在福生中，主要是14种物质，主要是TCA周期和谷氨酸代谢，显着增加。

项目成果

Estimating the Degree of the High-Temperature Damage in Rice Grain Ripening by Proximity Remote Sensing during the Heading Period

利用近距离遥感估算抽穗期水稻籽粒成熟受高温损害程度

• DOI: 10.1626/jcs.91.215
• 发表时间: 2022
• 期刊: Japanese Journal of Crop Science
• 作者: 森垣拓巳;楊夢凡;松井康眞 ;松村悠生;柏木純一;友部遼 ;郭威 ;加藤洋一郎 ;市川伸次 ;中島大賢;吉野早紀・豊福恭子・曽根千晴・小川敦史
• 通讯作者: 吉野早紀・豊福恭子・曽根千晴・小川敦史

イネ高温登熟障害耐性品種の幼苗期における選抜方法の検討

抗高温成熟障碍水稻品种苗期选育方法试验

• 发表时间: 2023
• 期刊: 日本作物学会紀事
• 作者: Xiaoming Sui;Tamotsu Hisamatsu;Yohei Higuchi;豊福恭子・北田一路・石川陽子・小川敦史
• 通讯作者: 豊福恭子・北田一路・石川陽子・小川敦史

出穂期から穂揃期における収穫時のイネ高温登熟障害程度の非破壊推定方法

水稻抽穗期至抽穗期收获期间高温灌浆损伤的无损评估方法

• 发表时间: 2023