2017 Fiscal Year Research-status Report
農地環境のメタ戦略:土壌・気象・作物の組み合わせ最適解による農地循環力の強化
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15KT0038
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
持田 恵一 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (90387960)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平山 隆志 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (10228819)
最相 大輔 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (90325126)
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| Project Period (FY) |
2015-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | オオムギ / トランスクリプトーム / 環境応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オオムギライフコースにおける遺伝子発現の変化といった生理状態の変化とライフコースに影響を与える環境要因の季節的な変動関連を理解することを目的として研究を進めた。これまでに収集したオオムギ系統の時系列トランスクリプトームについて、系統間あるいは年次間での遺伝子発現の変動を比較し、出穂の4週間から2週間前にかけて、栄養成長期から生殖成長期への転換に伴う遷移過程の存在がトランスクリプトームレベルで示唆された。この遷移過程での遺伝子発現の状態は他の期間に比べて系統間差が小さくなるものの、系統間で差異があり、この期間の後に迎える両系統間の出穂期の違いに見られるライフコースの違いに関わているかもしれないことが示唆された。また、オオムギのライフコースで顕著な発現変動を示す5479遺伝子を選出し、この遷移過程での発現様式と系統間差を明らかにするとともに、この過程で特異的に発現が上昇する遺伝子群を同定した。これらの遺伝子群と生長過程の環境変動は出穂期予測のための有用な説明変数となることが期待されれる。
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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
トランスクリプトーム解析から、オオムギの農業形質の１つである出穂期の予測モデルをより精緻化するため、出穂期の違いに影響を与える生長過程、その期間に発現する遺伝子群を絞り込むことができた。これらの遺伝子群と生長過程の環境変動は出穂期予測のための有用な説明変数となることが期待され、また、これらの最適化を逆問題として解くことで、予測モデルに基づいて出穂期を制御するための提案が可能になると期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
トランスクリプトーム解析で見出された出穂期前の遷移期間における環境応答の系統間差の知見を取り入れることで、オオムギの開花日の予測モデルの精度をより向上させることが期待されるので、この期間の環境要因を取り入れてモデルの改変を行う。
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[Journal Article] Diurnal Transcriptome and Gene Network Represented through Sparse Modeling in Brachypodium distachyon2017
Author(s)
Koda S, Onda Y, Matsui H, Takahagi K, Uehara-Yamaguchi Y, Shimizu M, Inoue K, Yoshida T, Sakurai T, Honda H, Eguchi S, Nishii R and Mochida K
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Journal Title
Front. Plant Sci
Volume: 8
Pages: 2055
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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