イネの湛水条件下における養水分吸収の分子機構の解明

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土壌が極度な低酸素状態に陥ると、土壌の還元化が進み、植物の生育に必要な必須栄養素の存在形態が変化することが知られている。そのため植物が低酸素状態で正常に生育するためには、養分形態の変化に応じた吸収機構が必要であると考えられる。日本で栽培が盛んなイネは、幼苗期に苗箱という好気的な条件で育成され、その後土壌が低酸素かつ還元化された水田へと移植される。それにも関わらず、イネは目立った障害も示さずに生育する。このことから、イネは根において好気と嫌気環境の双方に応じた養分吸収を行っていることが推測される。本研究ではイネの低酸素環境で変化する養水分吸収機構の解明を目的とした。初年度、次年度のにおけるマイクロアレイ解析やLaser microdissection(LM)を用いたRT-PCRによる再現性の確認から低酸素環境下で表皮・外皮付近や中心柱で発現誘導される遺伝子を選抜した。さらに、これらの一部の遺伝子においては、遺伝子のプロモーター領域及びGFPを用いた組織局在解析を行い根端の外皮で強く発現していることなどLMを用いた場合よりもさらに詳細な組織局在を明らかにした。また、このような遺伝子には変異体において低酸素環境下で根の形態が変化するものも存在し、イネの養水分吸収や水田で正常に生育出来る要因を明らかにするためにも重要であると考えられる。今後はさらに解析を進めることで、養水分吸収との関連を明にして行く予定である。