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

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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．