寒地型イネ科牧草の耐凍性発達にかかわる休眠性

※アーカイブの成果情報は、発表されてから年数が経っており、情報が古くなっております。
同一分野の研究については、なるべく新しい情報を検索ください。

要約

寒地型イネ科牧草の耐凍性発達過程には二つの段階があり、休眠の深まりとともに耐凍性が増大する段階と、休眠の打破とともに耐凍性がより一層増大する段階とに分けられる。

• 担当:北海道農業試験場・地域基盤研究部・越冬ストレス研究室
• 連絡先:011-857-9524
• 部会名:基盤研究
• 専門:生理
• 対象:牧草類
• 分類:研究

背景・ねらい

越冬作物である寒地型牧草は秋から冬にかけて耐凍性を発達させて越冬のための体制を整えるが、耐凍性発達の詳細な過程については木本植物に比べて研究が少なく不明な点が多い。北海道の主要なイネ科牧草3草種(チモシー・オーチャードグラス・ペレニアルライグラス)を用い、秋から翌春にかけての耐凍性とその関連形質の変化について検討し、それらの相互の関係を明らかにする。

成果の内容・特徴

• 寒地型イネ科牧草はその耐凍性の優劣にかかわらず、最低気温が10°Cを下回った9月下旬から10月にかけて耐凍性の増大が始まり、その後12月にかけて耐凍性は直線的に増大する。草種間の耐凍性の違いはその過程で発現する(図1A)。
• 耐凍性に大きく影響するとされる植物体の水分含量は、耐凍性の発達と並行して9月下旬から11月初めにかけて減少するが、その後の変化は小さい(図1B)。耐凍性の発達過程は、水分量の減少を伴う段階(9～10月)と伴わない段階(11～12月)の二つに分けられる。
• 秋から冬にかけて蓄積される貯蔵養分のうち、茎葉再生の基質として実際に用いることのできる養分量を、暗黒下に置いた牧草冠部から再生する茎葉(Etiolated growth、 EG)の量を測定することで評価できる。このとき、再生が停止するまでの間伸長し続ける茎葉を定期的に冠部から刈り取っていくことによって、茎葉再生の持続期間とその速度がわかる(図2)。再生速度はハードニング前期の9～10月にかけて急激に低下し、11月初めに最小値を示した後、翌3月にかけて徐々に増加するという季節変化を示す。
• 茎葉再生速度の季節変化と、基質となる冠部の糖含量やその組成の変化との間には関連が見られない(図3)ことから、再生速度の変化は休眠の深さの変化を反映しているものと考えられる。また再生速度の季節変化が低下傾向から増加へと転換する時期(11月初め)は、2.で述べた耐凍性の発達過程に見られる転換期と一致する。
• 牧草の耐凍性発達過程は、休眠の深まりとともに耐凍性が増大する第一段階と、休眠の打破とともに耐凍性がより一層増大する第二段階とに分けられる。牧草は、休眠打破後に最大限の耐凍性を獲得する機構を持つと思われる。

成果の活用面・留意点

• EGの測定によって牧草類の休眠性と貯蔵養分量の変化を同時に評価できる。
• 牧草類の耐凍性発達と休眠との関係にかかわる詳細な機構については、今後さらに検討していく必要がある。

具体的データ

その他

• 研究課題名:寒地型作物の耐凍性機構の生理的解明
• 予算区分:経常
• 研究期間:平成11年度(平成7～11年)
• 研究担当者:森山真久・吉田みどり
• 発表論文等:
  1. 寒地型イネ科牧草の暗黒下再生(Etiolatedgrowth)速度の季節変動、日本草地学会誌、42巻別号:52-53、1996
  2. 寒地型イネ科牧草冠部の暗黒下再生(Etiolatedgrowth)と貯蔵炭水化物量との関係、日本草地学会誌43巻別号:42-43、1997