水稲葉身の老化過程におけるサイトカイニンおよび窒素による光合成活性の維持機構の解析-光合成炭酸固定酵素の合成,遺伝子発現制御に着目して-

水稻叶片衰老过程中细胞分裂素和氮对光合活性的维持机制解析 - 聚焦光合碳酸固定酶的合成及基因表达调控 -

基本信息

批准号：
09760015
负责人：
大川泰一郎
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09760015/
关键词：
水稲老化多収性品種サイトカイニン窒素 Rubisco 光合成遺伝子発現

项目摘要

作物の葉は老化に伴い光合成速度は減少し,葉の老化は乾物生産,収量に大きな影響を及ぼす.作物の老化を抑制し葉の光合成速度を高く維持するための生理的機構を明らかにし,多収性品種を育成するために備えるべき生理的,遺伝的性質を明らかにするため,水稲の葉の老化程度の異なる品種を用いて,今年度は葉の老化過程の光合成速度,炭酸固定酵素量とその発現量の低下程度か品種間で異なるかどうか,また葉の窒素含量,サイトカイニン量,根から運ばれるサイトカイニン量,および窒素の吸収量,分配,葉からの転流とどのような関係があるか検討した.その結果,老化のおそい品種ははやい品種に比べて老化過程で葉の窒素含量が高く維持され,このことが炭酸固定酵素Rubiscoの含量を高く維持し,光合成速度を高く維持することと関係が認められ,登熟初期の窒素追肥により老化の遅い品種では光合成速度およびRubisco含量の維持程度が著しく大きくなり,葉の窒素含量の維持が光合成活性の維持と関係があることがわかった.しかしながら,同じ窒素含量でも老化の遅い品種ははやり品種よりRubisco含量が高く,Rubisco含量の維持,発現に窒素以外にサイトカイニンが関係することが示唆された.老化の遅い品種の窒素吸収量ははやい品種に比べて出穂前および登熟期を通じてた高く,窒素の分配は茎が少なくより葉への分配割合が多いことがわかった.これらのことから,根から葉に送られる窒素およびサイトカイニン量が大きいことが作物の葉の光合成活性を高く維持し,多収となる上で重要な性質であることが明らかとなった.

作物叶片的光合速率随着年龄的增长而降低，叶片衰老对干物质生产和产量有显着影响。我们阐明了抑制作物衰老并保持叶片高光合速率的生理机制。为了开发高产品种应具备的遗传特性，我们使用了不同叶片衰老程度及其表达的水稻品种。检查品种间氮含量减少的程度是否不同，以及与叶片氮含量、细胞分裂素含量、从根部转运的细胞分裂素含量以及叶片对氮的吸收、分配和转运有何关系，从而导致衰老缓慢。品种在衰老过程中比快速衰老品种保持较高的叶片氮含量，进而保持高含量的碳酸固定酶Rubisco，并保持较高的光合速率。由于成熟前期额外施氮，光合速率和 Rubisco 含量的维持程度在慢熟品种中显着更大，这表明叶片氮含量的维持与光合活性的维持有关。相同的氮含量，慢衰老品种比快衰老品种具有更高的 Rubisco 含量，需要氮以外的细胞因子来维持和表达 Rubisco 含量。在整个抽穗前和成熟阶段，慢熟品种的氮吸收量高于快感品种，并且氮分配到叶子的量多于茎。从这些结果可以清楚地看出，大量的氮和从根部发送到叶子的细胞分裂素是维持作物叶子高光合活性和实现高产的重要特性。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

大川泰一郎: "ダイズ品種エンレイとタチナガハの葉の老化が異なる要因の解析" 日本作物学会紀事. 67・別(2). 28-29 (1998)

Taiichiro Okawa：“导致大豆品种 Enrei 和 Tachinagaha 叶片老化差异的因素分析”，日本作物科学会杂志 67，Betsu (2) (1998)。

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大川泰一郎: "ダイズ品種エンレイとタチナガハの収量,乾物生産の異なる要因の生理生態学的解析" 日本作物学会紀事. 68・(1)(発表予定). (1999)

Taiichiro Okawa：“大豆品种Enrei和Tachinagaha的产量和干物质生产的不同因素的生理生态分析”日本作物科学学会杂志68・（1）（待出版）。

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大川泰一郎: "水稲の登熟期における出液中のサイトカイニンおよび無機態窒素の変化 -日本晴とアケノホシとの比較-" 日本作物学会紀事. 66・別2. 125-126 (1997)

Taiichiro Okawa：“水稻成熟阶段渗出物中细胞分裂素和无机氮的变化 - 日本晴和 Akenohoshi 之间的比较 -”日本作物学会通报 66，第 2 部分。 125-126 (1997)。

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Ookawa,T: "Differences in leaf senescence among reciprocally grafted plants of two soybean cultivars,Enrei and Tachinagaha" Plant Production Science. 2・(1)(発表予定). (1999)

Ookawa, T：“两个大豆品种 Enrei 和 Tachinagaha 的相互嫁接植物的叶片衰老差异”《植物生产科学》2·(1)（即将发表）。

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大川泰一郎: "水稲多収性品種・系統の生理生態的特性について" 日本作物学会紀事. 66・別1. 52-53 (1997)

Taiichiro Okawa：“高产水稻品种和品系的生理和生态特征”，日本作物科学学会杂志，66，第 1 部分。52-53（1997 年）。

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