キヌアの高塩環境適応のための無機イオン輸送制御機構の解明

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Chenopodium quinoa(キヌア)は、高い環境適応性および優れた栄養特性を備えている。本研究では、塩類集積土壌においても高い適応能力を示すキヌアについて、高塩環境への適応に対するNaイオンの集積制御と栄養無機イオンの輸送制御機構の役割を明らかにする。そこで、塩生植物に特異的な隔離器官の一つである塩嚢細胞を形成していないことを確認したキヌア幼苗段階に着目し、他の植物種と大きな形態的差のない生育段階でのNaイオンと他の無機イオンの集積特性を評価している。本研究グループで作出された北部高地型、南部高地型、低地型とした3種類の遺伝的背景をもつキヌア自殖系統から遺伝的組成が混合していない系統を6系統ずつ選び、播種10日後のキヌア幼苗に高濃度のNaCl溶液（600 mM）で24時間処理を行ったのち、イオンクロマトグラフ（IC）法でNaイオンを定量した。その結果、高塩ストレス処理に対してキヌア系統は、地上部にNaイオンを集積し、低地型系統集団では集積が高く、北部高地型系統集団で中間程度、南部高地型集団で低くなることが明らかとなった。そこで、集積性が異なる代表系統として、低地型の高集積系統および南部高地型の低集積系統をそれぞれ1系統決定した。また、集団を代表する系統での根部細胞の障害程度を評価したところ、低地型および南部高地型系統は、北部高地型系統よりも高塩濃度による細胞障害を受けにくいことが示された。キヌアの高塩環境での栽培適応に必須となるNaイオンおよび他の無機イオンの輸送制御機構を解明するために必要となる系統の選抜を行い、網羅的な無機イオンおよび遺伝子発現解析を行う処理条件を検証している。