가뭄과 함께 소금 손상은 전 세계 농업 생산에 큰 손상을줍니다 예를 들어, 2050 년까지 전세계 농업 토지의 약 50%가 소금 손상의 영향을받을 것으로 예상됩니다 또한 지구 온난화로 인한 최근 해수면 상승, 슈퍼 태풍의 빈번한 발생 및 상류 유역의 댐 건축과 같은 물 사용으로 인해 하구 지역의 해수 유입, 일본을 포함한 전 세계의 많은 해안 지역에서 소금 손상의 손상이 증가했습니다 따라서 쌀을 포함한 전 세계의 많은 농작물은 현재 소금 손상에 내성이있는 품종이 필요합니다

농업 연구소는 뿌리 개선을 통해 가뭄 저항성 쌀을 개발 한 세계 최초의 세계였습니다 이번에는 농업 연구 연구소와 도호쿠 대학교 간의 공동 연구 프로젝트가 수행되어 토양 표면에서 뿌리가 자라는 새로운 "표면 뿌리 라이브 바카라 (QSOR1gene) "발견되었습니다이 라이브 바카라를 사용함으로써, 우리는 세계에서 처음으로 뿌리 개선을 통해 소금 손상에 내성이있는 쌀을 개발하는 데 성공했습니다 확인QSOR1라이브 바카라는 소금 손상으로 인한 소금 손상으로 인한 수율 감소가 도입되어 약 15% 감소했습니다 이 라이브 바카라는 소금 손상 논에서 발생하는 토양 산소 결핍으로 인한 손상을 피하는 데 효과적이며 소금 손상 논에 적합한 쌀 품종을 개선하는 데 사용될 수 있습니다 또한, 무거운 점토 논, 노화 논 및 배수 패디가 열악한 산성 결핍 토양의 뿌리 부패를 예방하는 데 도움이 될 수 있습니다 이 결과는 2020 년 8 월 17 일에 출판 된 국제 과학 저널 "국립 과학 아카데미 (미국 국립 과학 아카데미의 절차) "온라인 버전에 게시되었습니다

<관련 정보>
예산 : JST 전략적 창조 연구 프로모션 프로젝트 "환경 변화에 대한 식물의 견고성을 풀고 응용 프로그램을위한 기본 기술을 만드는 것", 과학 연구 펀드, 관리 보조금, 소금 손상 환경 연구 펀드

가뭄과 함께 소금 손상은 전 세계 농업 생산에 큰 손상을줍니다 예를 들어, 농지의 약 50%가 전 세계 2050 년까지 소금 손상의 영향을받을 것으로 예상됩니다 또한 최근 지구 온난화로 인한 해수면 상승으로 인한 높은 조수와 슈퍼 태풍의 빈번한 발생으로 인해 일본을 포함한 전 세계의 많은 해안 지역에서 소금 손상으로 인한 농업 작물의 손상이 증가했습니다 특히, 쌀은 종종 저지대에서 자라기 때문에 방글라데시 및 베트남과 같은 열대 아시아의 해안 지역에서는 상단 유역의 댐 구조와 같은 물 사용으로 인해 유량이 감소하며 강어귀 지역의 해수 유입으로 인해 소금 손상이 종종 발생합니다 일본의 해수 유입 측면에서, 그레이트 일본 지진 지진 동안 쓰나미로 인한 소금 손상으로 인해 토호쿠 지역에서 쌀 재배가 불가능하다는 것은 여전히 우리의 기억에 신선합니다 이러한 문제를 해결하기 위해 전 세계의 소금 손상에 저항하는 쌀 품종의 발달이 필요합니다

논에서 발생하는 소금 손상 및 논에서 발생하는 소금 손상은 식물에서 작동하는 방식이 약간 다릅니다 들판에서, 토양 자체의 고농도의 소금은 식물 세포를 손상시키는 반면, 논은 그러한 소금 자체의 피해 외에도 소금에서 유래 한 과도한 나트륨 이온 (na⁺) 토양이 더 단단해지고 물리적 특성을 악화시켜 토양이 산소 결핍이됩니다^{a) b)}이것은 뿌리 썩음과 같이 성장이 좋지 않습니다 (그림 1의 왼쪽) 소금 내성에 대한 전통적인 연구와 쌀의 품종은 소금으로 인한 직접적인 피해를 표적으로했으며 토양 산소 결핍을 다룰 수 없었습니다

우리 그룹은 가뭄 동안 토양에서 물을 사용할 수있는 쌀을 개발하고 뿌리 깊은 라이브 바카라를 식별하고 토양에 물을 사용합니다 토양의 환경 스트레스를 효과적으로 피함으로써 뿌리 모양을 개선하고 생산성을 향상시키는 아이디어의 번식은 매우 독특한 연구 결과입니다 가뭄 대책과 달리, 우리는 주로 산소가 높은 토양 표면에 가깝게 고정 된 뿌리 (표면 뿌리)를 주로 사용할 수 있다면 쌀은 소금 손상 논에서 발생하는 토양 산소 결핍으로 인한 손상을 피할 수 있다고 생각했습니다 (그림 1의 오른쪽)

우리는 이전에 인도네시아의 일부 논이 표면 뿌리를 형성한다는 것을 발견했습니다 그러나이 품종이 소금 손상 밭에서 자랐다는보고는 없었다 이 연구에서, 우리는이 품종의 표면 뿌리에 관여하는 라이브 바카라를 확인하고 소금 손상 논에서 쌀 생산을 개선하기 위해 사용하려고 시도했습니다

1. 쌀 표면 뿌리 라이브 바카라 (QSOR1라이브 바카라) 식별
   라이브 바카라 기술을 통해 표면적 근본을 형성하고 표면 뿌리 형성에 관여하는 인도네시아 쌀 (Variety Name Gemdjah Beton)QSOR1라이브 바카라 "가 확인되었습니다이 라이브 바카라는 뿌리 끝에서 작용하고 뿌리를 중력 방향으로 확장합니다 (Gratropism¹⁾) 우리는이 라이브 바카라가 Gemdjah Beton에서 기능하지 않아 뿌리가 중력 방향으로 확장되지 않으며 뿌리가 토양 표면에 놓일 것임을 발견했습니다 또한 Gemdjah Beton을 포함한 일부 인도네시아 품종만이 그러한 라이브 바카라를 가지고 있음이 밝혀졌습니다
    
2. 표면 뿌리를 형성하는 쌀은 소금 손상 밭에서 수율 손실을 줄입니다
   DNA 마커 선택 번식²⁾|, Ssanishiki (표면 뿌리를 형성하지 않는 일반적인 쌀 식물)QSOR1라이브 바카라는 Gemdjah Beton에서 파생 된 기능이 아닌 라이브 바카라로 대체되었습니다 (그림 2의 상단 열) Gemdjah Beton 'sQSOR1라이브 바카라에 도입 된 사사 니시키는 표면 뿌리를 형성합니다 (그림 2의 하부 중심) 다음으로, 쌀과 사사 니시키의 수율은 소금 손상 논에서 4 년에 걸쳐 비교되었다 (바닷물 농도 : 04%) 및 규칙적인 논 (소금 처리 없음) Tohoku University의 범람 된 생태계 야외 실험 시설 인 대학원 생명 과학 대학원 생명 과학 대학원에서 소금을 함유 한 지하수를 펌핑하여 바닷물 처리를 수행했습니다 결과적으로, 정상적인 패디 필드에서는 둘 사이의 수율에 차이가 없었지만 소금 손상 필드에서는 젬다 베턴의QSOR1Sasanishiki는 라이브 바카라로 도입 된 Sasanishiki에 비해 15% 이상 (원유 현미중, 평균 4 년에 걸친 원유) 수입 증가 (그림 3) 이 발견을 바탕으로 Gemdjah Beton 'sQSOR1라이브 바카라는 정상적인 논의 성장에 영향을 미치지 않지만, 소금 손상 필드에서는 뿌리 산소 결핍을 피하고 성장을 향상시킬 수 있음이 밝혀졌습니다
    
3. QSOR1라이브 바카라와 유사한 기능을 갖는 라이브 바카라의 식별
   라이브 바카라 서열 분석 결과, 쌀QSOR1우리는 가장 유사한 라이브 바카라를 갖는 라이브 바카라 서열을 이전에 확인했습니다dro1라이브 바카라였습니다dro1Gene isQSOR1라이브 바카라와 마찬가지로 뿌리의 모양을 바꾸는 기능이 있습니다 따라서, 우리는 쌀을 다양한 뿌리 모양으로 개선하기 위해 DNA 마커 육종을 선택하여 2 개의 라이브 바카라를 결합했습니다 (그림 4) 뿌리는 두 라이브 바카라가 함께 작동하는 쌀에서 가장 깊고, 뿌리는 두 라이브 바카라가 작동하지 않는 쌀에서 가장 얕습니다 이런 식으로, 두 라이브 바카라를 결합함으로써 쌀 뿌리의 모양을 얕은 곳에서 깊은 뿌리로 자유롭게 바꿀 수있게되었습니다

우리는 새로 확인 된 표면 뿌리 라이브 바카라가 소금 손상 논에서 발생하는 뿌리 산소 결핍을 피하는 데 효과적이며 소금 손상 논에 대한 쌀 품종을 개선하는 데 사용될 수 있음을 발견했습니다 이 라이브 바카라가 Sasanishiki에 도입되었을 때, 수율이나 식물 유형에 거의 영향을 미치지 않는 등의 정상적인 논 재배에서는 단점이 관찰되지 않았으며, 더 쉽게 배울 수있게되었습니다 또한,이 표면 뿌리 라이브 바카라는 인도네시아에는 몇 가지 품종 만 가지고 있으며 다른 지역의 쌀에서 아직 사용되지 않은 새로운 물질이며 일본을 포함한 전 세계 대부분의 쌀 품종에서 새로운 번식에 사용될 것으로 예상됩니다

이 라이브 바카라는 일본의 높은 조류 및 기타 요인으로 인한 손상을 줄이는 데 유용 할 수 있으며, 무거운 찰흙 패디, 노인 비전, 배수 패디, 산소 결함에 대한 패드와 같은 산소 결핍에 걸리기 쉬운 논의 뿌리 부패를 방지 할 수 있습니다 또한 해외 에서이 라이브 바카라는 방글라데시와 베트남을 포함한 많은 해안 습지에서 발생하는 소금 손상으로 인한 수입 손실을 줄이는 데 기여하는 것으로 생각됩니다 또한,이 라이브 바카라는 철 과부하와 같은 다양한 원인으로 인해 산성 결핍 토양에서도 쌀 재배 생산을 안정화시키는 데 도움이 될 것으로 예상됩니다

쌀은이 라이브 바카라의 여러 동료를 가지고 있음을 발견했습니다 이들 라이브 바카라를 결합함으로써, 표면 뿌리와 같은 소금 손상 패디에 적합한 뿌리에서 가뭄에 적합한 깊은 뿌리에 이르기까지 다양한 재배 환경에 가장 적합한 뿌리 모양으로 식물을 번식 할 수 있습니다 이러한 유형의 뿌리 개선은 향후 점점 더 불안 해지고있는 국내 및 국제 재배 환경에서 쌀 재배 생산의 안정화에 기여할 수 있습니다

추가로,QSOR1라이브 바카라는 쌀 이외의 많은 작물에도 존재하기 때문에,이 라이브 바카라는 일본과 해외에서 배수되지 않은 농지에서 대두 및 옥수수와 같은 현장 작물의 수분 저항을 개선하는 데 효과적 일 수 있습니다

게시 된 논문 :
Kitomi Y, Hanzawa E, Kuya N, Inoue H, Hara N, Kawai S, Kanno N, Endo M, Sugimoto K, Yamazaki T, Sakamoto S, Sentoku N, Wu J, Kanno H, Mitsuda N, Toriyama K, Sato T, Uga T, Udro1상 동체는 식염수 논의 논의 논을 향상시킵니다 국립 과학 아카데미의 게시판
https : //wwwpnasorg/cgi/doi/101073/pnas2005911117

견적/견적 사이트 :
a) 농지 농업 농촌 개발 국, 농지 농지 소금 매뉴얼 2011
b) 토양 비료를위한 일본 사회, 쓰나미 관련 정보 (1) : 쓰나미와 높은 조수로 인한 소금 손상 (1)http : //jsssspnjp/info/nuclear/post-23html

1) 중력 간극

새싹과 뿌리가 중력에 비해 고정 방향으로 확장되는 식물의 특성 새싹은 중력과 반대 방향으로 연장하려고 시도하는 반면, 뿌리의 끝은 중력과 같은 방향으로 연장하려고 시도합니다 이것은 식물이 토양에서 발견되는 물을 얻는 데 필요한 속성입니다[참조로 돌아 가기]

2) DNA 마커 선택 번식

쌀 품종 사이의 DNA 서열에는 약간의 차이가 있습니다 이 차이를 마커로 사용함으로써, 교차 육종을 통해 얻은 많은 개체 중에서 원하는 라이브 바카라를 가진 개인을 선택할 수 있습니다 이 방법을 사용하여 수행 된 번식을 DNA 마커 선택 육종이라고합니다 전통적인 교차 육종과 비교할 때, 이것은 번식의 발달 시간을 단축시키는 이점이 있습니다[참조로 돌아 가기]