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Analysis of stress response mechanisms in Lettuce with LsDREB paralogs and their regulons

Research Project

Project/Area Number 19K06032
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 39030:Horticultural science-related
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Yuichi Uno  神戸大学, 農学研究科, 教授 (90304120)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsレタス / ストレス / 乾燥 / 低温 / 転写因子 / 野菜 / 耐性 / プロモーター / 園芸作物 / 転写制御 / 形質転換
Outline of Research at the Start

植物が不良環境に適応する際には多種の関連遺伝子群が働くが,DREB遺伝子(乾燥応答性エレメント結合性因子をコードする遺伝子)はそれらのマスタースイッチとして重要な役割を担っている.レタスにおいても同遺伝子の改変により耐性を持つ植物を作ることができるが,わい化のような負の農業形質も生じる.そこで本研究では,数あるDREB遺伝子や標的遺伝子の中から適切な組みあわせを選び,普段の生育が抑制されない実用的なストレス耐性レタスを育成することを目的としている.

Outline of Final Research Achievements

The typical pathway of stress response in plants is through DREB genes. We have previously shown that lettuce DREB transcription factors activate transcription of target genes involved in stress response and tolerance. However, both the regulons and the paralogs of LsDREB have not been analyzed deeply. In this study, we analyzed the paralogs of the LsDREB gene and the cis-element of the regulon involved in the stress response of lettuce. As a result, it was concluded that a functional LsDREB7 of the wild-type allele under the control of LsDHN12 promoter should be used to enhance stress tolerance in lettuce.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年では環境ストレス耐性の向上が重要な育種目標の1つに挙げられている。その背景として、温暖化がもたらす異常気象による不作、塩類集積土壌や乾燥地の土地活用などがある。例えば全米のレタス生産量の74%を産出するカリフォルニア州では異常干ばつによるレタスの減収が深刻な問題となっている。レタスの環境ストレス耐性が向上すれば、国内外において不良環境下での品質維持や適応作型の拡大に貢献できる。本研究成果により、非ストレス時の生育が抑制されず、温暖化等による異常気象にも対応が可能な実用性のある品種育成が期待できる。またレタスを材料としたことでキク科植物のストレス耐性機構の解明が学術的に前進した。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Enzymatic Activities and Gene Transcript Levels Associated with the Augmentation of Antioxidant Constituents during Drought Stress in Lettuce2021

    • Author(s)
      Koyama Ryohei、Yoshimoto Aika、Ishibashi Misaki、Itoh Hiromichi、Uno Yuichi
    • Journal Title

      Horticulturae

      Volume: 7 Issue: 11 Pages: 444-444

    • DOI

      10.3390/horticulturae7110444

    • NAID

      120007177531

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] レタスDREB/CBFが転写を調節するデハイドリン遺伝子の解析2021

    • Author(s)
      吉本愛香, 石橋美咲, 小山竜平, 宇野雄一
    • Organizer
      園芸学会令和3年度春季大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] レタスDREB/CBFの転写調節に関わるシスエレメントの検索2021

    • Author(s)
      吉本愛香, 宇野雄一
    • Organizer
      園芸学会令和3年度秋季大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] レタスDREB/CBFのパラログおよびレギュロンの解析2021

    • Author(s)
      吉本愛香, 宇野雄一
    • Organizer
      神戸大学研究基盤センター若手フロンティア研究会2021
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] レタスDREB/CBFが転写を調節するデハイドリン遺伝子の解析2021

    • Author(s)
      吉本愛香 , 石橋美咲 , 小山竜平 , 宇野雄一
    • Organizer
      園芸学会令和3年度春季大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 浸透圧ストレス下のレタスにアラントインが与える効果2020

    • Author(s)
      宇野雄一、斎藤安希子、野尻増俊、浅田隆之
    • Organizer
      園芸学会令和2年度春季大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 外生アラントインがレタスの浸透圧耐性に与える効果2019

    • Author(s)
      斎藤安希子、野尻増俊、田岡直明、宇野雄一
    • Organizer
      園芸学会近畿支部奈良大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 環境ストレス下で葉菜類の結球を促進させる薬剤2020

    • Inventor(s)
      宇野雄一、野尻増俊、浅田隆之
    • Industrial Property Rights Holder
      宇野雄一、野尻増俊、浅田隆之
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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