イネの可塑的な根系発育による水ストレス適応機構

Abstract

不安定な降雨に依存して栽培する天水田では，土壌水分が乾燥と過湿の間を変動することが特徴的で，広範囲な強度の乾燥ストレスと，土壌水分の変動そのものの両方がイネの生産性を規定する重要なストレス要因となっている．また，近年技術開発が進められている節水栽培田においても，一定間隔の潅漑による土壌水分の変動がストレスとして作用している可能性が考えられる．著者らは，天水田や節水栽培田でみられるような，水ストレスに適応するために必要な根系形質として，根系の可塑性に注目して，その実態と生理機能的役割について調べた．実験材料に，染色体部分置換系統群や染色体断片導入系統群を用いて，大規模な圃場試験から根箱を用いた精密な解析まで，根系の可塑性の定量化において，様々な手法を用いて評価した．その結果，根系が発揮する可塑性は，水ストレスの種類や強度によって，発現する形態形質や関連遺伝子が異なることが明らかとなった．また，水ストレスによって発揮される可塑的な根系発育は，水吸収の促進を介して，効率的に乾物生産に貢献していた．さらに，根系の可塑性は，窒素施肥量の影響を受け，このことから，栽培管理によって根系の可塑性強化の可能性が示された．