• 塩害下ではイネは葉に多くのNaを蓄積することで生育が阻害される
• ジャポニカ在来の修善寺黒米は葉に多くのNaを蓄積しても塩害に耐性を示す（組織耐性）
• 組織耐性機構には細胞内タンパク質の品質維持機能が重要である

沿岸部や乾燥地ではしばしば塩害が発生します。塩害土壌では作物は葉に多くのナトリウム（Na）を蓄積して枯死します。イネは塩害に弱い作物ですが、中には強いイネも見つかっており、イネ品種間での耐塩性の差は大きいと言われています。つまり、多様な来歴のイネ品種群から塩害に強いイネを探し出し、栽培品種と交配すれば塩害に強い栽培品種を作り出すことが可能です。

これまでの研究では、葉へのNa蓄積を抑制する塩排除型耐塩性機構を有する品種がインディカ種から多く見つかってきました。塩害土壌では土壌中のNaが根から吸収されて葉に蓄積されますが、Naを根に留めて葉に送らない機構が塩排除型耐塩性です。本研究では、これまでにあまり着目されてこなかったジャポニカイネ在来品種群を用いて耐塩性品種を選抜しました。選抜された修善寺黒米は葉にNaを多く蓄積しても耐性を示す組織耐性機構を有することが分かりました。実験では、塩排除型耐塩性機構を有するFL478と比較すると、塩害に弱い国司神社米では葉のNa濃度は約2倍、組織耐性を有する修善寺黒米では葉のNa濃度は約5倍となっていました。

高濃度のNaを葉に蓄積しても耐塩性を示す組織耐性の分子機構について、あまり知られていません。そこで、修善寺黒米を使ってRNA seqやqRT-PCR解析による網羅的な塩応答性遺伝子群の発現解析を行いました。酵母発現系を用いた機能解析もあわせて行ったところ、組織耐性には細胞内タンパク質の品質の維持に関わる機能が重要であることが示されました。

イネの組織耐性を向上させる遺伝子候補はあまり見つかっていません。交配による塩排除型耐塩性機構を持つ品種との組合せにより、イネの耐塩性をさらに強化できると期待されます。

本研究は科研費・国際共同研究強化(B)の支援により実施されました。

• 掲載誌: Journal of Plant Growth Regulation
• 論文タイトル: Comparative Physiological and Transcriptomic Profiling Reveals the Characteristics of Tissue Tolerance Mechanisms in the japonica Rice Landrace Under Salt Stress
• 著者名: Anisa Nazera Fauzia, Mami Nampei, Kamonthip Jiadkong, Shinta, Tanee Sreewongchai, Akihiro Ueda
• DOI:  https://doi.org/10.1007/s00344-024-11349-0