作物根の伸長成長における日周性リズムの解析

作物根系伸长生长的昼夜节律分析

• 批准号: 07760014
• 负责人: 飯嶋 盛雄
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Nagoya 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07760014/
• 关键词: 作物; 根の伸長速度; 日周性リズム; 微速度撮影

土壌の物理性が不良な耕地条件下では、作物根の伸長生長は抑制されることが知られている。この伸長生長の低下率は、ある一定期間における根の伸長速度として表示されるが、これまでの研究では1日単位の伸長量よりもさらに微細な伸長速度にふれた報告はほとんど見あたらない。そこで、本研究では土壌のストレスに対する根の伸長抑制を評価する上で、これまでの研究で欠けていた、時・分単位の伸長生長の変動を明らかにすることを目的とした。具体的には、根の伸長生長における日周性リズムが存在するか否か、さらにリズムが存在する場合にはそれが内因性のリズムであるか否か、を明らかにすることを本研究の到達点として設定した。この目的を達成するため、根圏の水・養分・温度・光などの環境因子が一定の条件下で根の伸長生長を観測しうるシステムを作成した。低照度域においても感度良好なCCDビデオカメラで撮影した根端部の位置をタイムラプスビデオに記録し、コンピュータ上で画像処理した。観察対象とする根は、イネ、白花ル-ピン、モロコシの種子根とし、播種後約3週間程度に渡って種子根の伸長リズムを調査・解析した。数種の作物根の時・分単位の伸長速度には明らかな変動が認められた。数日間の調査期間中における1時間当たりの伸長速度の最大値は、最小値の1.4から6.7倍であった。昼夜温度が変化する場合には伸長速度は昼夜間で明らかに異なっており、伸長速度は温度に依存する傾向が認められたが、恒温条件下では昼夜間の伸長速度には明確な差異は認められなかった。このことは、伸長速度の変動は日周の温度変動に依存する変動パターンを示しうることを暗示した。今後、明暗が交代する通常の条件と、連続明条件の二つの条件で観察を行ない、その結果の違いによって、伸長パターンが外因性か内因性かを判定する必要を認めた。

Under the conditions of poor physical が in the soil, で and <s:1> elongation growth <e:1> of crop roots are inhibited, and される られて とが is known as られて る る. は こ の elongation growth の is low rate, あ る during it is certain に お け の る root elongation rate と し て said さ れ る が, こ れ ま で の research で 単 は 1 bit の elongation よ り も さ ら に imperceptible な elongation rate に ふ れ た report は ほ と ん ど see あ た ら な い. そ こ で, this study で は soil 壌 の ス ト レ ス に す seaborne の る root elongation inhibition を review 価 す る で, こ れ ま で の research で owe け て い た, when points 単 の elongation growth の - move を Ming ら か に す る こ と を purpose と し た. Specific に は, root elongation growth に の お け る day week sex リ ズ ム が exist す る か no か, さ ら に リ ズ ム が exist す る occasions に は そ れ が endogenous の リ ズ ム で あ る か no か, を Ming ら か に す る こ と を の arrived this research point と し て set し た. こ の purpose を reach す る た め, root sha-lu の water, nutrients, temperature, light な ど の environmental factors under certain conditions の が の で root elongation growth を 観 measuring し う る シ ス テ ム を made し た. Low illumination domain に お い て も sensitivity good な CCD ビ デ オ カ メ ラ で pinch of shadow し た root end position の を タ イ ム ラ プ ス ビ デ オ に record し, コ ン ピ ュ ー タ で portraits 処 し cut た. 観 was like と seaborne す る root は, イ ネ, white ル - ピ ン, モ ロ コ シ の seed root と し, between about 3 weeks after sowing に crossing っ て の seed root elongation リ ズ ム を investigation, analytical し た. The elongation rate of the roots of several types of <s:1> crops <s:1> at 単 positions <s:1> に に shows ら な な な changes が are recognized められた. During the <s:1> investigation period of several days, for における1 time, when the た, the maximum and minimum values of the <s:1> elongation velocity <e:1> were における and 1.4 ら ら6.7 times であった. Diurnal temperature が variations change す る occasions に は elongation rate between day and night は で Ming ら か に different な っ て お り, elongation rate に は temperature dependent す る tendency が recognize め ら れ た が, under the condition of constant temperature で は の elongation rate between day and night に は clear な differences は recognize め ら れ な か っ た. <s:1> と と, elongation velocity <s:1> variation <e:1> day-week <s:1> temperature variation に dependent する variation パタ <s:1> <s:1> を を indicating うる うる とを とを suggesting た た. In the future, light and shade が metasomatism す る の と, even 続 Ming condition usually の two つ の conditions で 観 examine を line な い, そ の results の violations い に よ っ て, elongation パ タ ー ン が external か endogenous か を determine す る を necessary to recognize め た.

项目成果

Izumi,Y.et al: "Timecourse changes in two different topological indices with seminal root system development of rice." Japanese Journal of Crop Science. 65(In press). (1996)

Izumi,Y.et al：“两种不同拓扑指数随水稻种子根系发育的时间进程变化。”

Izumi,Y.et al: "Analysis of timecourse changes in root system morphology of rice in excised root culture." Japanese Journal of Crop Science. 64(3). 636-643 (1995)

Izumi,Y.et al：“离根培养中水稻根系形态随时间变化的分析”。

Kwak.K.S et al.: "Changes with aging of the activities of succinic dehydrogenase and peroxidase in rice seminal root system." Japanese Journal of Crop Science. 65(In press). (1996)

Kwak.K.S 等人：“水稻种子根系统中琥珀酸脱氢酶和过氧化物酶活性随衰老的变化。”

Izumi,Y.et al: "Effects of physiological and morphogical characteristics of root tips excised from rice seminal roots on subsequent growth in vitro." Japanese Journal of Crop Science. 64(3). 622-628 (1995)

Izumi,Y.et al：“从水稻种子根中切除的根尖的生理和形态特征对后续体外生长的影响。”

Kwak.K.S et al.: "Carbon and nitrogen dynamics with aging in seminal root system of rice seeding." Japanese Journal of Crop Science. 64(3). 629-635 (1995)

Kwak.K.S 等人：“水稻播种种子根系统老化过程中的碳氮动态。”