2017 Fiscal Year Research-status Report
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
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15K18628
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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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)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | イネ / オルガネラゲノム / 胴割れ米 |
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| 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．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する目的で，細胞質置換系統の止め葉より RNA を抽出し，マイクロアレイ解析を行い，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．遺伝子発現に変動がみられた遺伝子群の中に光合成関連遺伝子が多く含まれていたため，細胞質置換系統の光合成能力を測定するとともに，葉緑体ゲノムにコードされている遺伝子の発現量に着目して，研究を進めている．これまでの結果から，光合成能力の向上が胴割れ米の発生抑制に寄与していることが推測されたが，どのように発生を抑制しているのかは依然として不明なため，さらなる研究を続けたい．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究は順調に進展し，データが蓄積されている．ただし，データ内には猛暑や冷夏などといった年度ごとの圃場における環境変動の影響が含まれており，圃場で栽培したイネサンプルを可能な限り長期間継続的に調査するため，次年度分サンプルの解析費用を繰り越し．より信頼性の高い研究結果に結びつけたいと考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
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，遺伝子発現プロファイルを明らかにしたところ，光合成関連遺伝子の発現量に変動が認められ，細胞質置換系統の光合成能力にも違いが測定された．今後は，葉緑体ゲノムにコードされている遺伝子の発現量にも着目し，光合成能力を向上させている分子メカニズムの解明に取り組みたい．
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| Causes of Carryover |
研究は順調に進展し，データが蓄積されているものの，データ内には猛暑や冷夏などといった年度ごとの圃場における環境変動の影響が含まれており，圃場で栽培したイネサンプルを可能な限り長期間継続的に調査するため，次年度分サンプルの解析費用を繰り越し．より信頼性の高い研究結果に結びつけたいと考えている．
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Research Products
(1 results)
