抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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【目的】研究は,ジャガイモの干ばつ耐性を改善するための科学的基礎を提供するために,水ストレスと複水下のジャガイモの光合成作用の変化とその応答機構を研究した。[方法]「克新1号」の原種脱毒種イモを材料とし、畑試験を行い、土壌の相対含水量はそれぞれ40%(圃場保水率の40%、以下同じ、T1、55%(T2)、70%(T3)、85%(T4)と100%(T5)の5つの処理を行った。播種後、各処理の土壌の相対含水量を75%前後にコントロールし、ジャガイモ塊茎形成期(7月1日)から水をコントロールし、連続処理21d後、水分ストレス終了後に再水処理を行い、各処理の土壌含水量は80%以上で塊茎の膨大期まで終了した。澱粉蓄積期の土壌含水率を65%以上維持し、異なる処理ジャガイモ葉身の葉緑素の相対含有量(SPAD値)、純光合成速度(Pn)、蒸散率(Tr)、細胞間CO2濃度(Ci)、気孔コンダクタンス(Gs)及び収量を測定した。「克新1号」原原種脱毒種イモを材料とし、室内ポット栽培試験を行い、乾燥処理(土壌相対含水量40%)と対照(土壌相対含水量70%)の2つの処理を行い、水分ストレス14d後、以下の2つの処理を行った。ジャガイモの若葉を,乾燥処理および対照の30の単一植物から採取し,そして,遺伝子発現およびKEGG(kyotoencyclopediaofgenesandgenomes)経路の分析を,行った。水ストレス後のジャガイモの相違遺伝子及び代謝経路の変化を分析した。[結果]水分ストレス時間の延長に伴い、ジャガイモ葉のSPAD値、Pn、Tr、Gs、Ciはいずれも低下し、水分ストレスの程度の増加に伴い、ジャガイモ葉のSPAD値、Pn、Tr、Gs、Ciと生産量は最初増加し、その後低下した。再生時間の延長に伴い、ジャガイモ葉のSPAD値、Pn、Tr、Gs、Ciはいずれも増加したが、異なる水分ストレス処理の各指標の回復速度と回復程度は異なる。21日後に,T3とT4処理のSPAD値,Pn,Tr,Gs,Ciは,他の処理より有意に高かったが,T3処理のSPAD値,Pn,Tr,Gs,Ciは,T4処理と同等であった。ポット試験は,KEGGの代謝の顕著な違いが,フラボノイド合成,ジアリールヘプテンとクルクミン生合成,グリセリド代謝,糖脂質生合成,光合成-アンテナ蛋白質,ビタミンB6代謝を含むことを示した。乾燥ストレスが光合成に及ぼす影響は顕著である。KEEG通路において、水分ストレスは光合成-アンテナのタンパク質通路及び捕光複合体IとIIの葉緑素a/b結合タンパク関連遺伝子の発現に対する影響が顕著である。水分ストレスの後,KEEG経路における植物病原体の相互作用通路は,有意な濃縮を持たなかったが,しかし,環状ヌクレオチドゲーティングイオンチャネル関連遺伝子PGSC0003DMG402017989とカルモジュリンは,2つの植物病原体の関連遺伝子であった。カルモジュリン関連の遺伝子PGSC0003DMG400019527の発現は顕著に下方制御され、最終的に気孔閉鎖を招く。【結語】水ストレスはジャガイモの光合成に及ぼす著しい影響を持ち,そして,光合成は回復するが,その理由は,SPAD値,Gs,Ciの変化が,PnとTrに間接的に影響し,光合成の機構に影響することを示した(結論)。最終的に,収量に反映した。水ストレスを受けると、ジャガイモはアンテナタンパク質系の強化と気孔の閉鎖を通じて自己保護を行い、水不足環境に適応する。Data from Wanfang. Translated by JST.【JST・京大機械翻訳】
