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J-GLOBAL ID：202202277975534416   整理番号：22A1743838

植物の低栄養耐性-1 植物の低窒素環境における生存戦略 窒素不足に適応する巧妙な仕組み

著者 (3件)： 大久保祐里 (名古屋大 大学院理学研究科) ,  松林嘉克 (名古屋大 大学院理学研究科) ,  木羽隆敏 (名古屋大 大学院生命農学研究科)
資料名： 化学と生物
巻： 60  号： 7  ページ： 352-360  発行年： 2022年07月01日 
JST資料番号： G0527A  ISSN： 0453-073X  CODEN： KASEAA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ・窒素施肥に伴う各種環境問題を解決するために,少ない窒素肥料でも植物が効率的に窒素を吸収・利用する機構に関する近年の研究成果について解説。
・植物は効率的に土壌中の窒素を吸収するため,細胞膜上に存在する硝酸イオンとアンモニウムイオンの輸送体において,低窒素環境に応答して遺伝子発現を誘導。
・この際に根で作られたペプチドホルモン(CEP)が地上部の葉の師管まで長距離輸送されると,そこで二次シグナルCEPDが産生され,また根に輸送されて硝酸イオンの吸収を促進。
・一方で,葉の師管でも地上部の窒素不足に応答する機構を発達させており,それによって根の硝酸イオンの吸収を制御。
・植物は土壌中の窒素濃度の高低によって根系構造を変化させており,軽度の窒素不足にはオーキシンとブラシノステロイド,重度の窒素不足にはペプチドホルモンとオーキシンが関与。
・土壌中で高濃度の窒素に接した場合は根を増殖し,低濃度の窒素に対しては根の増殖を抑制し,その増殖パターンは硝酸イオンの場合は側根が長くなり,アンモニウムイオンの場合は側根形成が増大。
・植物体内で効率よく窒素を利用する機構として,窒素をリサイクルするために遺伝子発現によりオートファゴソームを形成してオートファジーを誘導しているという研究が報告。

シソーラス用語： 植物 ,  *生息環境 ,  施肥 ,  窒素肥料 ,  窒素 ,  *養分吸収 ,  *アンモニウムイオン ,  膜タンパク質 ,  生体輸送 ,  遺伝子発現 ,  ペプチドホルモン ,  ふるい管 ,  葉 ,  形態形成 ,  根系 ,  オーキシン ,  植物ホルモン ,  根 ,  植物成長 ,  発根 ,  *環境応答 ,  根系発達 ,  根伸長 ,  *硝酸イオン ,  側根 ,  窒素施肥 ,  養分利用効率 ,  分子遺伝現象 ,  植物生理 ,  ステロイド
準シソーラス用語： 根形成 ,  師管 ,  *低窒素環境

分類 (4件)： 発生,成長,分化  (EH02030U) ,  土壌化学  (FB04040C) ,  植物に対する影響  (EE04030Z) ,  植物栄養  (EH02060B)

物質索引 (1件)： ブラシノステロイド

引用文献 (40件)：

• 1)杉本敏男:植物栄養学第2版,間藤 徹,馬 建鋒,藤原 徹(編),文永堂出版,2010, p. 64.
• 2) A. J. Miller, X. Fan, M. Orsel, S. J. Smith & D. M. Wells: <i>J. Exp. Bot.</i>, <b>58</b>, 2297 (2007).
• 3) X. Zhang, B. B. Ward & D. M. Sigman: <i>Chem. Rev.</i>, <b>120</b>, 5308 (2020).
• 4) G. Billen, J. Garnier & L. Lassaletta: <i>Philos. Trans. R. Soc. B Biol. Sci.</i>, <b>368</b>, 20130123 (2013).
• 5) UNEP: Frontiers 2018/2019: Emerging issues of environmental concern. https://www.unenvironment.org/resources/frontiers-201819-emerging-issues-environmentalconcern (2019).

タイトルに関連する用語 (8件)： 植物 ,  低栄養 ,  耐性 ,  窒素 ,  環境 ,  生存戦略 ,  適応 ,  仕組み