Communication mechanisms between root and shoot in the reduction of photosynthesis during senescence in crop plants under water stress

水分胁迫下作物衰老过程中光合作用减少的根冠通讯机制

基本信息

项目摘要

In order to clarify the mechanism of the reduction in photosynthesis during senescence under water stress with reference to root-shoot relations, we investigated photosynthetic rate, content of ribulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco), which is, a key enzyme of the rate of photosynthesis, and the expression of Rubisco genes during senescence under various conditions.1. There were close correlations among Rubisco content and the abundances of rbcL and rbcS (genes encoding the large subunit and small subunit of Rubisco, respectively) mRNA of a leaf during the reduction of photosynthetic rate due to senescence.2. Partitioning of nitrogen decreased to leaves and increased to roots under deficient soil moisture conditions, causing the reduction of leaf nitrogen content and, therefore, photosynthetic rate.3. There were close correlations among nitrogen content and the abundances of rbcL and rbcS mRNA of a leaf during senescence and the nitrogen topdressing increased their abundances.4. When plants were treated with exogenous cytokinin, nitrogen content and the abundances of rbcL and rbcS mRNA of a leaf increased without the increase in total nitrogen content of a plant, suggesting that cytokinin might increase the partitioning of nitrogen to leaves.5. The activity of cytokinin transported from root to shoot decreased in plants grown under deficient soil moisture conditions.From these results, it was suggested that one of the causal factors in the significant reduction of photosynthetic rate under deficient soil moisture conditions might be the reduction of leaf nitrogen content due to smaller partitioning of leaf nitrogen to leaves and that the levels of cytokinin transported from root to shoot might affect the leaf nitrogen content by changing the nitrogen partitioning.
为了阐明水分胁迫下衰老过程中光合作用减少的机制,结合根冠关系,我们研究了光合作用速率、核酮糖-1, 5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)的含量,这是光合作用的关键。不同条件下衰老过程中光合作用酶和Rubisco基因表达的变化。 1.在衰老导致的光合速率降低过程中,Rubisco含量与叶片rbcL和rbcS(分别编码Rubisco大亚基和小亚基的基因)mRNA丰度存在密切相关。2.土壤水分不足时,氮素向叶片的分配减少,向根部的分配增加,导致叶片氮含量降低,光合速率降低。3.叶片衰老过程中氮含量与rbcL、rbcS mRNA丰度存在密切相关,追施氮肥可提高其丰度。 4.外源细胞分裂素处理植物后,叶片的氮含量以及rbcL和rbcS mRNA丰度增加,但总氮含量没有增加,这表明细胞分裂素可能增加了氮在叶片中的分配。 5.在土壤水分不足的条件下生长的植物中,从根部运输到地上部的细胞分裂素的活性降低。从这些结果表明,土壤水分不足的条件下光合速率显着降低的原因之一可能是叶片的减少。由于叶氮到叶片的分配较小而导致氮含量增加,并且从根部转运到地上部的细胞分裂素水平可能通过改变氮分配来影响叶片氮含量。

项目成果

期刊论文数量(42)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
中神弘詞: "低土壌水分条件がコムギの出液中の無機イオン量、サイトカイニン活性および葉の老化に及ぼす影響"日本作物学会関東支部会報. 14. 74-95 (1999)
Hiroshi Nakagami:“低土壤湿度条件对小麦渗出液中无机离子量、细胞分裂素活性和叶片衰老的影响”日本作物科学学会关东分会通报 14. 74-95 (1999)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
平沢 正: "「葉ざし」水稲の葉身の老化過程における光合成速度の低下に及ぼす根一部切除と根からのサイトカイニン注入の影響"日本作物学会関東支部会報. 16号. 46-47 (2001)
Tadashi Hirasawa:“部分根部切除和从根部注射细胞分裂素对hazashi水稻叶片老化过程中光合速率下降的影响”日本作物学会关东分会通报16。 ,46-47(2001)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
成岡 由規子: "登熟期の老化程度が異なる水稲品種日本晴とアケノホシの葉身窒素含量の相違とその要因"日本作物学会関東支部会報. 16号. 48-49 (2001)
Yukiko Narioka:“成熟过程中衰老程度不同的水稻品种日本晴和明星之间叶片氮含量的差异及其原因”,日本作物学会关东分会通报 16, 48-49 (2001)。 )
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Ookawa, T.: "Analysis of the factors causing differences in the leaf-senescence pattern between two soybean cultivars, Enrei and Tachinagaha"Plant Production Science. Vol.4. 3-8 (2001)
Ookawa, T.:“分析导致两个大豆品种 Enrei 和 Tachinagaha 之间叶片衰老模式差异的因素”植物生产科学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Miyamoto, N.: "Hydraulic conductivity of rice roots"Journal of Experimental Botany. Vol.52. 1835-1846 (2001)
Miyamoto, N.:“水稻根部的水力传导率”实验植物学杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

HIRASAWA Tadashi其他文献

HIRASAWA Tadashi的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('HIRASAWA Tadashi', 18)}}的其他基金

Developing a rice line with high leaf photosynthetic capacity equivalent to that of corn by pyramiding loci for enhancing photosynthetic rate
通过金字塔位点提高光合速率开发具有与玉米相当的高叶片光合能力的水稻品系
  • 批准号:
    26660013
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Functional analysis and pyramiding effects of quantitative trait locus for improving yield potential of direct seeded rice
直播水稻增产数量性状基因座的功能分析及金字塔效应
  • 批准号:
    25252007
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Functions and genomic analysis of rice having the high rate of leaf photosynthesis comparable to that of maize
叶片光合作用率与玉米相当的水稻的功能和基因组分析
  • 批准号:
    23658014
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Physiological mechanisms and quantitative trait loci for the salt tolerance in barely
硬皮草耐盐生理机制及数量性状位点
  • 批准号:
    22380012
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Identification and characterization of genomic regions that control the capacity of water uptake in rice
控制水稻吸水能力的基因组区域的鉴定和表征
  • 批准号:
    19380009
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Molecular mechanisms of the effects of water stress on the reduction of the rate of leaf photosynthesis during senescence
水分胁迫对衰老过程中叶片光合作用速率降低影响的分子机制
  • 批准号:
    14360010
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of a method for a quick measurement of the root capacity of water uptake and solute transport
开发快速测量根系吸水和溶质运输能力的方法
  • 批准号:
    13556005
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Relations between the leaf senescence and the reduction of roof functions in crop plants under water stress
水分胁迫下作物叶片衰老与屋顶功能下降的关系
  • 批准号:
    09460008
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Roles of roots in successful growth of crop plants.For increasing dry matter production and high water use eficiency.
根在作物成功生长中的作用。用于增加干物质产量和高水分利用效率。
  • 批准号:
    08044197
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for international Scientific Research
Effect of <Phytic Acid-Stannous Fluoride> Primer on Adhesion
<植酸-氟化亚锡>底漆对附着力的影响
  • 批准号:
    05454535
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)

相似国自然基金

NtBES1参与海藻糖-6-磷酸(T6P)介导的叶片衰老起始调控机制
  • 批准号:
    32301737
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
苹果蛋白激酶SnRK1.1磷酸化BBX37调控叶片衰老的机理研究
  • 批准号:
    32372642
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
转录因子BrNAC029/046亚砜化修饰调控采后菜心叶片衰老的机制研究
  • 批准号:
    32302163
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
糖信号拮抗乙烯信号调控叶片衰老的分子机制研究
  • 批准号:
    32300272
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
蓝铜蛋白调控乙烯敏感性与叶片衰老的分子机制
  • 批准号:
    32370368
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

The role of leaf senescence in relation to nitrogen uptake and translocation to the reproductive plant organs for genotypic differences in nitrogen efficiency of rapeseed
叶片衰老与氮吸收和向生殖植物器官转运有关的油菜氮效率基因型差异的作用
  • 批准号:
    111001403
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Research Units
The role of hydrogen peroxide as signalling molecule in leaf senescence and its impact on senescence-induced nitrogen mobilisation
过氧化氢作为信号分子在叶片衰老中的作用及其对衰老诱导的氮动员的影响
  • 批准号:
    111000925
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Research Units
Forms of retranslocated nitrogen during leaf senescence and nitrogen deficiency
叶片衰老和缺氮期间氮再转运的形式
  • 批准号:
    111001152
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Research Units
Relation between metabolic control of leaf senescence by carbohydrates and nitrogen metabolism
碳水化合物对叶片衰老的代谢控制与氮代谢的关系
  • 批准号:
    111001190
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Research Units
Does manipulation of carbon and nitrogen metabolism in transgenic rice modify flag leaf senescence and grain filling at elevated CO2?
在二氧化碳浓度升高的情况下,转基因水稻碳氮代谢的调控是否会改变旗叶衰老和籽粒灌浆?
  • 批准号:
    DP0211826
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了