2017 Fiscal Year Annual Research Report
Rice improvement for phosphorus (P) acquisition and utilization efficiency under low P condition
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15H04440
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| Research Institution | Japan International Research Center for Agricultural Sciences |
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Principal Investigator |
Wissuwa Matthias 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (90442722)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 勝彦 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 特別研究員 (60532702)
石崎 琢磨 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 熱帯・島嶼研究拠点, 主任研究員 (30442718)
梅澤 泰史 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70342756)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 育種学 / ストレス / 土壌学 / リン酸化プロテオーム / 国際農業貢献 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，「リン欠乏耐性イネが如何にリンを吸収し効率よく利用しているか？」分子生物学・植物生理学的アプローチによりその機能を解明し，より効果的な育種利用・イネ創出につなげることを目的とし．以下の4つの項目について研究を行った．
[1. Pstol1 の標的タンパク質の検索] イネの根の形成を関与するPstol1(プロテインキナーゼ)のシグナル制御系を明らかにするために，リン酸化プロテオーム解析によりPstol1の標的タンパク質のスクリーニングを行った．低リン条件下でのイネの冠根からタンパク質を抽出し,リン酸化ペプチドを濃縮しタンパク質質量分析計(LC MS/MS)により網羅的なリン酸化ペプチドの検出に成功した．
[2. リン利用効率に関わる候補遺伝子の同定] リン利用効率に関わるQTLが第1染色体から同定され，候補遺伝子を定量的PCR 法により絞り込んだ．候補遺伝子のノックダウン形質転換株(T3)をゲノム編集 (CRISPR-Cas9)により作成し．リン利用効率との関連性を調査した．
[3. メタポローム解析によるリンの利用効率に関連するメカニズムの解析] リン利用効率の高い及び低いそれぞれのイネ系統を用いて，低リン生育条件下での各葉位別のメタボロ－ム解析を行い，イネのリン欠乏時の代謝物変化を明らかにした. リン利用効率と相関の高い代謝物やリン利用効率の高いイネ系統で高蓄積している代謝物を見出すことが出来た.
[4. リン利用効率の候補領域を持った準同質遺伝子系統株の作出] 2つの高リン利用効率系統を遺伝子供与体として，IR64と計5回の戻し交配により，背景がIR64に置換したリン利用効率に関する準同質遺伝子系統（IR64-PUE1 NIL, IR64-PUE11 NIL: BC5F2）をそれぞれ作製した．水耕栽培の実験結果から，IR64-PUE11 NILにおいて，IR64より高いリン利用効率が確認された.
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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