2017 Fiscal Year Research-status Report
イネ種子の発芽調節におけるエチレンシグナル伝達系のレドックス制御
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15K07400
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
森田 重人 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 講師 (20295637)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 種子 / 発芽 / 休眠 / エチレン / レドックス制御 / イネ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではイネにおいて、レドックス制御に関わる酵素グルタレドキシンOsGRXC2;2とエチレンレセプターOsERS1の相互作用による発芽調節機構の解析を行っている。平成29年度には以下の実験を行った。
１ OsGRXC2;2形質転換イネの解析：本研究ではこれまでに、OsGRXC2;2の過剰発現による発芽の抑制と、休眠関連遺伝子OsABI3とSdr4の発現上昇を明らかにしている。OsABI3とSdr4はアブシジン酸（ABA）による種子休眠の誘導に関与することから、OsGRXC2;2過剰発現イネにおいてABA含量を測定した。開花後14日目の登熟種子を採取し、ABA含量を測定した結果、過剰発現系統ではコントロール系統に比べABA含量が高かった。この結果から、OsGRXC2;2はABAを介して種子休眠を調節することで、発芽を抑制していることが示唆された。
２ OsERS1形質転換イネの解析： OsERS1の発芽調節における役割を明らかにするために、ゲノム編集によりOsERS1に変異を導入した形質転換イネを作出し、平成28年度末にT1種子が得られていた。この系統のT1個体を育成し、OsERS1遺伝子の標的部位に変異が導入されていることを確認した。T1個体から得られたT2種子を用いて、OsERS1変異体系統の休眠性・発芽特性を調査した。その結果、完熟直後の種子を発芽させたところ、野生型やコントロール系統に比べ変異体系統では発芽率が低いものが見られた。このことからOsERS1変異体では休眠性が上昇している可能性が示され、OsERS1が休眠調節に関与していることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
OsGRXC2;2によるレドックス調節が種子発芽の調節に関与しているかどうかを調べる目的で、酸化還元活性を持たない変異型OsGRXC2;2を過剰発現する形質転換イネの作出を進行中であるが、形質転換体はまだ得られていない。またOsERS1に対する抗体の作製については、合成ペプチドを抗原として作製を試みたが、特異的な抗体を得るには至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
OsERS1変異体系統について、平成29年度に観察された休眠性の上昇が、さらに後代でも見られるかどうかを調査する。そのためT2個体を育成し、得られたT3種子を用いて完熟直後における休眠性を調査する。またOsERS1変異体系統のT2種子を播種し、発芽や初期生長が変化しているかどうかを調査する。なおOsERS1に対する抗体作製を早急に進め、特異的抗体を得た後、同系統におけるOsERS1の発現抑制を確認する。またOsERS1変異体において、エチレンに対する応答が変化しているかどうかを確認するために、OsERS1変異体の芽生えをエチレン前駆体（1-アミノシクロプロパン-1-カルボン酸）で処理し、エチレン応答性遺伝子の発現を調査する。
また酸化還元活性を持たない変異型OsGRXC2;2の過剰発現系統の作出を継続し、形質転換系統を得る。当初計画から遅れているため、形質転換体（T0個体）が得られ次第、後代の種子（T1種子）を用いて発芽試験を行い、発芽抑制が見られるかどうかを調査する。
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| Causes of Carryover |
理由）平成29年度当初において前年度未使用額が生じていたが、当該年度中に全てを使用するには至らず、翌年度に繰り越す形となったため。
使用計画）計画よりも遅れている実験を実施することに伴い、今後物品費が増加する予定である。また実験の結果次第で研究計画を一部変更する可能性があり、実験手法の変更に伴う試薬・器具等の支出増加を物品費で賄う予定である。
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