高温登熟による胴割れ米発生に対する分子育種的解決策の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K18628
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 大西 孝幸 宇都宮大学, 地域連携教育研究センター, 特任准教授 (60722311)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: イネ / オルガネラゲノム / 胴割れ米

Outline of Annual Research Achievements

地球温暖化による夏季の異常高温が，胴割れ米を誘発し，コメの品質低下を引き起こしている．胴割れ米の発生低減にむけた対策の多くは，栽培方法や籾米の保存方法の見直しといった応急的な処置であり，より効果の高い根治的解決策が切望されている．これまでの研究から，申請者は胴割れ米の発生にオルガネラゲノムが関与し，オルガネラゲノムの置換によって胴割れ米の発生が抑制できることを明らかにした（未発表）．これまでに，イネのオルガネラ（葉緑体，ミトコンドリア）をそれぞれ精製し，それらから抽出したオルガネラゲノムに対して次世代シーケンサーを用いて解析することで，従来よりも高精度にイネのオルガネラゲノムを解読することに成功した．また，１年間に６世代のイネ栽培を可能にしたバイオトロン栽培法を用いて作出した細胞質置換系統について，それらの遺伝子発現プロファイルを明らかにした．この実験では，細胞質置換系統の止葉より RNA を抽出し，マイクロアレイ解析を行うことで，オルガネラゲノム置換によって生じた遺伝子の発現変動を明らかにした．今度は，発現が変動した遺伝子の機能に注目して，更なる研究を実施する予定である．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究室の異動があり，研究活動の円滑な実施が困難な時期があったが，次世代シーケンサー解析やマイクロアレイ解析などの実験を推進することで着実な成果を得られている．

Strategy for Future Research Activity

次世代シーケンサーを用いたイネのオルガネラゲノムの解読と合わせて，ゲノム構造にも踏み込んで，論文発表を予定している．また，オルガネラゲノムを置換したことで遺伝子発現が変動することが明らかになり，これらの変動遺伝子の個々の役割（機能）に注目した研究を進めていく予定である．

Causes of Carryover

研究室異動後の研究活動再開までの準備に時間がかかり，予定していた実験の一部を実施することができなかったため．

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度に計画している実験と並行して，昨年度実施できなかった実験を進めたい．