High Throughput Measurement of Radioactive Tracers for Searching QTL of Ion Dynamics in Plants
| Project/Area Number |
20H02885
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38010:Plant nutrition and soil science-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田野井 慶太朗 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (90361576)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴井 伸郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 量子バイオ基盤研究部, 上席研究員 (20391287)
古川 純 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40451687)
田中 伸裕 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究部門, 主任研究員 (60646230)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | 放射線トレーサー / イオン動態 / 植物 / イオノーム / 放射性トレーサー |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、放射性同位体（RI）によるイオン動態解析手法を大規模スクリーニングへ適用することを目指して、放射性トレーサー計測のスループット向上を目的とする。まず、日本で運用されているRIを用いた３つのライブイメージング解析手法を動員し、それぞれの利点を統合して植物体内のイオン動態を３次元（画像＋時間）に把握する。それによって顕在化した各元素の移行特性を効率よく再現する破壊分析法を考案し、イネ品種ライブラリーのスクリーニング法として適用することで、イオン動態に関する新規の遺伝子座や遺伝子の特定を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度までに、イネの拡大コアコレクション約２００系統、インディカ約２００系統、aus約２００系統の合計約６００系統について出穂前後の葉身サンプル約6000点についてイオン測定を完了した。得られたデータにおいて、出穂前後の差分を取ることで、転流に関するパラメーターを算出し、これを多変量解析に供した。その結果、寄与率が30%を超えた第一主成分において元素グルーピングを見てみたところ、大きく2つに別れた。止め葉からの転流が多いと見られるグループには、Mo, Mg, Zn, Rb, Cu, K, Pが、転流がほとんどないと見られるグループには、Mn, Ca, Sr, Co, Feがグルーピングされた。第一主成分軸の値においてGWASを行ったところ、イネの拡大コアコレクション約２００系統のデータセットにおいてQLTが検出された。今後、この転流に関わる因子が同定されることで、元素の利用効率がよい作物の創出に寄与することが期待される。
RI実験法の開発については、植物のRIイメージングの適用範囲を拡大するために、放射線で光るタンパク質の探索と開発を行った。蛍光タンパク質を対象にベータ線照射を行ったところ、複数のタンパク質がベータ線照射により蛍光を発することが示された。蛍光を発するタンパク質には共通する特徴が見出された。今後、より発光強度の強いタンパク質を開発するにあたっては、どのような機序で励起されるのかを解明する必要がある。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(28 results)
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[Presentation] マグネシウム含量の低いイネ変異体の解析と原因遺伝子OsRZF1の同定2023
Author(s)
小林奈通子, 高木宏樹, 楊笑雨, 横井彩子, 瀬川天太, 星名辰信, 大西孝幸, 鈴木寿, 岩田錬, 土岐精一, 中西友子, 田野井慶太朗
Organizer
第64回日本植物生理学会年会
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