登熟期間中のイネ茎部β-(1→3),(1→4)-グルカンの減少

要約

登熟期間中、イネ茎部の細胞壁構造性成分β-(1→3),(1→4)-グルカンは減少する。登熟能力の異なる品種間では、β-(1→3),(1→4)-グルカンの減少量が異なっており、NSCの減少量や穂重増加量と密接な関係がある。

• キーワード:ヘミセルロース、β-(1→3),(1→4)-グルカン、非構造性炭水化物、収量
• 担当:作物開発・利用・水稲多収生理
• 代表連絡先:電話 029-838-8952
• 研究所名:作物研究所・稲研究領域
• 分類:研究成果情報

背景・ねらい

イネの登熟は、出穂前の茎部の非構造性炭水化物(NSC)蓄積量、穂へのNSC転流量と出穂後の光合成産物量に影響を受ける。イネ科作物に特異的に存在する細胞壁成分ヘミセルロースの1つであるβ-(1→3),(1→4)-グルカンは、グルコースで構成されていることを考えると、これがNSCと同様に登熟に寄与する可能性があるが、その動態の品種間差異は明らかではない。そこで、登熟期間中におけるイネ茎部のヘミセルロース、β-(1→3),(1→4)-グルカン、NSCの動態の品種間差異を、登熟能力の異なる品種を用いて検討する。

成果の内容・特徴

• 茎部のヘミセルロース量は、登熟期間中にわずかに低下し、減少量は品種間で異なっている(表1)。
• 供試した登熟能力の異なる品種間では、登熟期間中の茎部のβ-(1→3),(1→4)-グルカン減少量が品種によって異なっている。穂重増加量と茎部のβ-(1→3),(1→4)-グルカン減少量の間には密接な関係がある(図1)。
• 開花後に穂を半分に切除した場合では、登熟期間中の茎部(稈及び葉鞘)のβ-(1→3),(1→4)-グルカンはNSCと同様に低下しない(図2)。

成果の活用面・留意点

• 登熟に伴う細胞壁構造性成分のβ-(1→3),(1→4)-glucanの減少量には品種間差異があるため、NSCに比べて量的に少ないが、NSCのように登熟に関係している可能性がある。
• 細胞壁構造性成分のβ-(1→3),(1→4)-glucanの減少により、茎の耐倒伏性が低下する可能性があり、今後検討が必要である。

具体的データ

その他

• 中課題名:水稲収量・品質の変動要因の生理・遺伝学的解明と安定多収素材の開発
• 中課題整理番号:112b0
• 予算区分:交付金、委託プロ(地域バイオマス)
• 研究期間:2007～2013年度
• 研究担当者:荒井裕見子、井田仁(クミアイ化学)、趙鋭、西谷和彦(東北大学大学院)、吉永悟志、髙井俊之、中野洋、岩澤紀生、近藤始彦
• 発表論文等:Arai-Sanoh Y. et al. (2013) Plant Prod. Sci.16(4):335―341.