Comprehensive study on radiocesium absorption by soybean

大豆吸收放射性铯的综合研究

基本信息

批准号：
21H02325
负责人：
二瓶直登
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Fukushima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

（ア）Cs吸収に関与する遺伝的制御について、これまでに得た複数の候補遺伝子から選抜し、その欠損体を用いた評価を行った。また、異なる環境で栽培したダイズのRNA-seq解析に基づく検討により、Cs吸収を担う候補遺伝子を同定した。（イ）土壌の多様な成分や微生物、物理性を含めた栽培環境がダイズのCs吸収能に与える影響を明らかにするため、福島県内でダイズが栽培されている圃場から土壌、微生物のデータを包括的に取得した。（ウ）福島県内でダイズのコアコレクション（337品種）を栽培し、開花期の葉、子実の133Cs濃度を測定した。葉と子実の133Cs濃度比を用いてゲノムワイド関連解析（GWAS）により、葉から子実へ移行する候補遺伝子の同定を試みた。分析が済んだ85品種の葉、子実のCs濃度、および葉と子実のCs濃度比の最大値と最小値はそれぞれ22倍、24倍、97倍であった。葉と子実のCs濃度比についてGWAS解析を行った結果、p値が高い(7.5以上)ローカスがいくつか検出された。（エ）基肥でK施肥を行うとCs吸収抑制効果は高かったが、K追肥ではCs抑制効果はみられなかった。またCa施肥については土壌型により結果が異なり、灰色低地土ではCs濃度が低下したが、黒ボク土ではCs濃度の低下はせず、Ca輸送体の関与は判然としなかった。作物が吸収しやすい分画(F1)としにくい分画(F2)に分けて検討したところ、ダイズのCs吸収はイネやソバよりF2分画の割合が高く、ダイズは広い分画のCsを吸収することが示された。（オ）ダイズのCs蓄積経過を明らかにするため生育期間中の一定期間だけCsを供給して水耕栽培をしたところ、ダイズのCs吸収はK、Caと同様に生育後半まで続いた。また、およそ55%が転流によって蓄積したものであり、45%が根から直接吸収して子実に蓄積したと算出された。

(a)从迄今为止获得的多个候选基因中选择参与Cs吸收的遗传控制，并使用删除的基因进行评估。此外，通过对不同环境中生长的大豆的RNA-seq分析，鉴定了负责Cs吸收的候选基因。 (b) 为了阐明种植环境，包括各种土壤成分、微生物和物理特性对大豆 Cs 吸收能力的影响，我们收集了福岛县种植大豆的田地的土壤和微生物数据。全面收购。 (c) 在福岛县培育大豆核心种质（337 个品种），测定开花期间叶片和籽粒中的 133 Cs 浓度。我们尝试使用叶子和籽粒中的 133Cs 浓度比，通过全基因组关联分析 (GWAS) 来识别从叶子转移到籽粒的候选基因。分析的85个品种叶片和籽粒中Cs浓度的最大值和最小值以及叶与籽粒间Cs浓度的比值分别为22倍、24倍和97倍。对叶子和籽粒之间的 Cs 浓度比进行 GWAS 分析的结果是，检测到了几个具有高 p 值（7.5 或更高）的位点。 (d) 施钾肥和基肥具有较高的 Cs 吸收抑制效果，但施钾肥没有表现出任何 Cs 抑制效果。关于钙施肥，结果因土壤类型而异；灰色低地土壤中的铯浓度降低，但黑土中的铯浓度没有降低，并且钙转运蛋白的参与尚不清楚。当我们将Cs分为作物容易吸收的部分（F1）和难吸收的部分（F2）时，我们发现大豆对F2部分的Cs吸收率高于水稻或荞麦，研究表明，大豆可以吸收多种形式的铯。 (e) 为了弄清大豆中铯的积累过程，我们在生长季节的一段时间内供应铯，进行了水耕栽培，与钾和钙一样，大豆对铯的吸收一直持续到生长的后半期。还计算出大约55%是通过易位积累的，45%是直接从根部吸收并积累在籽粒中的。