Understanding of genetic and physiological regulation of a radial oxygen loss barrier in rice roots
| Project/Area Number |
20F20393
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 39010:Science in plant genetics and breeding-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中園 幹生 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (70282697)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
JIMENEZ SERNA JUAN 名古屋大学, 生命農学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2020-11-13 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
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| Keywords | イネ / ワックス / 酸素漏出バリア |
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| Outline of Research at the Start |
植物の根の外層に形成される酸素漏出（radial oxygen loss: ROL）バリアは耐湿性に重要な形質であるが、ROLバリアの構成成分やその形成誘導物質は長年不明なままである。本研究では、根に蓄積するワックスがROLバリアの構成成分として機能するかどうかを確かめるとともに、湛水土壌で蓄積する有機酸や二価鉄などがその形成誘導物質として作用するかどうかを検証することによって、ROLバリアの構成成分と形成誘導因子の特定を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の重要な耐湿性形質である酸素漏出（radial oxygen loss: ROL）バリアの構成成分やその形成誘導物質は長年不明なままである。これまでROLバリアの構成成分としてスベリンが有力視されてきたが、最近、イネのワックス生合成遺伝子DRP7がROLバリア形成条件で根の外層で発現することや、drp7変異体の根ではROLバリアが形成されないことが明らかになり、ワックスがROLバリアに関与することが示唆された。本研究では、イネdrp7変異体を用いてワックス成分がROLバリアの構成成分として機能するかどうかを明らかにすることを目的とする。
令和4年度は、drp7変異体にDRP7遺伝子を導入した個体では、ROLバリア形成が野生型と同様であったことから、根のワックス成分も野生型と同様に回復するかどうかを調べるために、DRP7遺伝子導入系統、野生型「金南風」、およびdrp7変異体の根のエンザイム処理をし、外層組織を単離した。ガスクロマトグラフィー・マススペクトロメトリィーを用いて、それらの試料のワックス成分を分析したところ、drp7変異体では野生型と比べて、根のワックスの特定成分が減少しており、DRP7遺伝子導入系統では野生型のレベルまで回復していることが明らかになった。さらに、野生型「金南風」とdrp7変異体の根の外層をレーザーマイクロダイセクションで単離して、RNAを抽出後、RNA-Seq解析を実施した。しかし、網羅的な遺伝子発現解析からは根のワックスの特定成分の蓄積量の違いを説明できる遺伝子の同定には至らなかった。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(8 results)
