Actinidia属野生種を扱った陸上植物の耐水性メカニズムの解析研究

利用野生猕猴桃属陆生植物的耐水机制分析研究

• 批准号: 22K14886
• 负责人: 大野 健太朗
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14886/
• 关键词: マタタビ属; ストレス耐性; 耐水性; 野生種; 湛水耐性; 果樹; キウイフルーツ; 環境適応

近年の気候変動の影響により作物の湛水被害が発生している．多様な作物の湛水リスクに備えるために，各作物種における耐水性メカニズムを明らかにする必要がある．特に果樹作物は，果実生産が可能となるまでの生育に年月を要する特徴から，植物体の枯死による実害が特に大きい作物である．キウイフルーツは果樹作物の中でも湛水に弱い種の一つであるが，同じマタタビ属の中でも栽培種と比較的早期に分岐した野生種のvalvata種およびmacrosperma種は，マタタビ属の他種と比べて顕著に耐水性が強く，長期間の湛水条件でも良好に生育を続けることが近年示された．本研究では，マタタビ属valvata種およびmacrosperma種の耐水性メカニズムの解明を目的とした．他植物種において，耐水性の系統や種は地上部から地下部に酸素を供給する通気組織の発達が多く報告されている．しかし，マタタビ属内で通気組織を観察したところ，種間で差異が検出されなかった．したがって，マタタビ属の耐水性には通気組織以外の別のメカニズムが存在すると考えられた．植物を湛水環境で育成した際に，地下部の酸素濃度の低下に加えて，付随して土壌還元物質の増加によるストレスや，微生物の存在比率の変化など，多様なストレスが植物にかかる．そこで，耐水性メカニズムの解析にあたり，個別のストレスをそれぞれ単独で植物に与えて応答を観察する必要性があり，フラスコ内で人工培地を使用した無菌培養環境におけるストレス処理実験を試みた．今年度は，マタタビ属の耐水性種の無菌培養を行い，シュート培養の条件を見出した．

近年来气候变化的影响造成了洪水作物的损害。为了准备各种农作物洪水的风险，有必要阐明每种作物物种的防水机制。果树尤其需要长时间生长，然后才能实现果实生产，并且对植物的死亡尤其有害。 Kiwifruit是水果作物中洪水泛滥的物种之一，但近年来已经表明，野生瓦尔瓦塔（Valvata）和宏观植物物种从同一属Matata属中耕种物种相对较早地分支出来，与Matata属的其他物种相比，其耐水性更大，并且在长期洪水泛滥的情况下继续生长。这项研究旨在阐明瓦尔瓦塔物种和大型物种的防水机制。在其他植物物种中，据报道，已经开发了从地面到地下抗水菌株和物种的地下区域的充气组织的发展。但是，当我们观察到Matata属内的充气组织时，物种之间未检测到差异。因此，据认为，除了玛塔塔比属的水耐药性中，还有另一种机制。当植物在洪水泛滥的环境中生长时，植物会承受各种应激，包括地下氧气浓度下降，以及由减少土壤减少物质的增加以及微生物的丰富比率的变化引起的伴随压力。因此，在分析防水机制时，有必要将个体应力应用于植物以观察反应，我们尝试使用烧瓶中的人造培养基在无菌培养环境中进行压力治疗实验。今年，我们对Madara属的防水物种进行了无菌培养，并发现了射击培养的条件。