植物の乾燥耐性と洪水耐性のトレードオフ
岐阜大学応用生物科学部の小山博之教授の研究グループ（植物細胞工学研究室；Sadukan, Ayan博士研究員、榎本拓央博士研究員、小林佑理子准教授、山本義治教授）は、理化学研究所バイオリソース研究センター（実験植物開発室；小林正智室長、井内聖専任研究員）、北海道大学大学院農学研究院（植物栄養学研究室；渡部敏裕准教授）、インド工科大学グワハティ校（生物科学及び生物工学科；Sahoo, Lingaraj教授）との国際共同研究により、植物の冠水耐性に必要な遺伝子が乾燥・干ばつ耐性とトレードオフの関係を持つことを、モデル植物シロイヌナズナにおける分子生物学的手法を用いて明らかにしました。
本研究成果は、「Plant & Cell Physiology」（日本植物生理学会が英国Oxford University Pressより刊行する国際誌）（電子版）2019年７月１日付（日本時間午後7時）に掲載されました。
図1：STOP１遺伝子破壊系統の干ばつ耐性と洪水（冠水）処理耐性
干ばつ処理；16日間給水しない状態
洪水（冠水処理）；酸素欠乏で14時間処理して1週間後の生存状態
本研究成果のポイント
- 地球温暖化の影響もあり、世界各地で洪水や干ばつの頻度が増加しているため、作物の洪水（冠水）耐性と干ばつ耐性を向上させることが求められています。
- 小山教授のグループは理化学研究所（同上）等と、2007年に同定した植物の酸性土壌耐性の発現に必要不可欠なSTOP1転写因子が、洪水（冠水）ストレス耐性にも必須であることを本年3月に別の国際学術誌に公表しました
- 今回の研究では、新たにSTOP1転写因子を破壊すると乾燥耐性が向上することを発見しました。
- 本研究成果は、洪水耐性と乾燥耐性がトレードオフの関係にあることを証明するものであり、地球温暖化対策に対応する品種改良では、この２つの耐性の関係に折り合いをつけることの重要性を示したものです。
詳しい研究内容について
論文情報
- 雑誌名：Plant & Cell Physiology
- 論文名：Sensitive To Proton Rhizotoxicity1 Regulates Salt and Drought Tolerance of Arabidopsis thaliana Through Transcriptional Regulation of CIPK23.
- 著 者：Ayan Sadhukhan, Takuo Enomoto, Yuriko Kobayashi, Toshihiro Watanabe, Satoshi Iuchi, Masatomo Kobayashi, Lingaraj Sahoo, Yoshiharu Y. Yamamoto, Hiroyuki Koyama
- DOI：https://doi.org/10.1093/pcp/pcz120
