クロロフィル蛍光の定量的評価にもとづく黒米「H50」のストレス耐性の解明

基于叶绿素荧光定量评价阐明黑米“H50”的抗逆性

• 批准号: 22K05942
• 负责人: 浅井 英利
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Japan International Research Center for Agricultural Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05942/
• 关键词: 黒米; クロロフィル蛍光; ストレス耐性

申請者らが見出した黒米「H50」は、抗酸化物質を高蓄積し、乾燥ストレス条件下でも旺盛に生育できる特徴を有する。そこで、抗酸化物質を高蓄積する黒米の能力は、ストレスで誘発される光阻害を緩和する役割を果たす、と考えた。初年度では、ラオス産黒米「H50」および日本産黒米「朝紫」を用いて、乾燥、塩害、リン欠乏に対するストレス応答を評価するためのクロロフィル蛍光の計測手法を開発することに取り組んだ。「朝紫」でのクロロフィル蛍光の計測結果から、リン欠ストレス条件下では、最上位展開葉において最大量子収率（Fv/Fm）が有意に低下する傾向が認められた。一方で、乾燥ストレスおよび塩害ストレス条件下では、最上位展開葉でのFv/Fmの低下は認められなかった一方で、下位葉においてFv/Fmの低下が認められた。さらに、リン欠乏ストレス条件下では、白米「タカナリ」との比較試験も実施し、リン欠条件下において黒米が白米よりも最大量子収率を高く維持することを明らかにした。一方で、「H50」でのクロロフィル蛍光の計測結果からは、リン欠、乾燥、塩害条件下において、上記の傾向が認められず、対照区（非ストレス区）においてもFv/Fmの低下が認められた。その要因としては、感光性が非常に強い同系統を11月に収穫するため、7月から温室内で栽培を実施したことにより、高温条件下においてクロロフィル蛍光の計測を実施したことが関係していると考えられた。そこで、次回の試験では、高温条件下での計測を避けるため、朝紫同様に、屋外でのポット試験においてクロロフィル蛍光の計測を実施することとする。

申请人发现的黑米“ H50”的特征是抗氧化剂的高积累，即使在干旱胁迫的条件下也可以剧烈生长。因此，我们认为黑稻积聚高抗氧化剂的能力在减轻压力诱导的光抑制作用方面起作用。在第一年，我们努力使用老挝黑米“ H50”和日本黑米“ asamurai”来评估叶绿素荧光的方法，以评估对干燥，盐损伤和磷缺乏症的应力反应。 “ asamurai”中叶绿素荧光的测量结果表明，在缺乏磷的应力条件下，最大量子产率（FV/FM）倾向于显着降低顶级扩张的叶片。另一方面，在干旱应激和受盐的应激条件下，在顶级发育叶片中未观察到FV/FM的减少，而在下层叶子中观察到FV/FM的降低。此外，在磷缺乏应力的条件下，使用白米“ takanari”进行了比较测试，并发现在磷缺乏症的条件下，黑米的最大量子产量比白米更高。另一方面，在“ H50”处的叶绿素荧光的测量结果未显示上述在磷缺乏症，干燥或盐损伤条件下所述的趋势，并且在对照部分（无压力部分）中也观察到FV/FM的降低。这被认为是由于以下事实：该植物从7月开始在温室中种植，以便在11月收获非常敏感的菌株，并且在高温条件下对叶绿素荧光进行了测量。因此，在下一个测试中，为了避免在高温条件下测量，叶绿素荧光将在室外锅测试中测量，就像早晨紫色一样。

项目成果

Low phosphorus fertilizer requirement of black rice to achieve high yield and grain functionality while reducing grain phytic acid accumulation compared to brown rice

与糙米相比，黑米的磷肥需求量较低，可实现高产和谷物功能，同时减少谷物植酸积累

• 发表时间: 2022
• 作者: Aung zaw Oo;ASAI Hidetoshi;KAWAMURA Kensuke; MARUI Junichiro;NAKAHARA Kazuhiko
• 通讯作者: NAKAHARA Kazuhiko

Seed phytic acid concentration affects rice seedling vigor irrespective of soil phosphorus bioavailability

• DOI: 10.1111/ppl.13913
• 发表时间: 2023-05-01
• 期刊: PHYSIOLOGIA PLANTARUM
• 影响因子: 6.4
• 作者: Oo，Aung Zaw;Asai，Hidetoshi;Saito，Hiroki
• 通讯作者: Saito，Hiroki