2018 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of molecular and genetic mechanism of super water-repellency in rice
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16H04857
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
伊藤 純一 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (30345186)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | イネ / 葉 / 撥水性 / 遺伝子 / ワックス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで葉の撥水性が低下した日本型品種由来の多数の変異体から、ワックスの生合成に関わる複数の原因遺伝子を同定してきた。これらの遺伝子の欠損によって、変異体では葉のワックス量の低下、または化学的組成の変化によって撥水性が低下したものと考えられた。しかし、これらの遺伝子の生育過程における発現解析を行ったところ、いくつかの遺伝子では葉以外の様々な組織での発現が認められた。特に花器官での発現が見られるものが存在したことから、ワックスの生合成は花器官や種子の成長過程に何らかの機能を果たしていると考えられた。そこで、種子に対するワックスの生合成遺伝子の機能を明らかにする為に、変異体の種子表面の物理性を解析した。葉の撥水性が顕著に低下した複数系統の種子を水上に静置させたところ、野生型の種子は顕著に水を弾き、水面に浮かんだのに対して、いくつかの変異体系統では水に浮かぶことなく沈んだ。このことは、これらの系統では葉の撥水性に加えて、種子の撥水性も低下していると考えられた。これらの解析から、種子の撥水性という新たな形質に関わる変異体と遺伝子の情報を入手することが出来た。今後は種子の撥水性の生物学的役割を明らかにしていく予定である。
イネにおける撥水性の多様性解析においては野生イネの中に撥水性の低下した系統を見いだしていた。これらの系統のゲノム構成と生育地との関係について考察した結果、撥水性の低下していた野生イネは栽培イネの祖先種とは遠縁の系統であり、生育地とも相関は認められなかった。このことから、栽培イネの起源種はすでに強い撥水性を保持しており、撥水性形質の変化はイネの栽培化において寄与していないものと推定された。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Rice leaf hydrophobicity and gas films are conferred by a wax synthesis gene (LGF1) and contribute to flood tolerance2018
Author(s)
Yusuke Kurokawa, Keisuke Nagai, Phung Danh Huan, Kousuke Shimazaki, Huangqi Qu, Yoshinao Mori, Yosuke Toda, Takeshi Kuroha, Nagao Hayashi, Saori Aiga, Jun‐ichi Itoh, Atsushi Yoshimura, Yuko Sasaki‐Sekimoto, Hiroyuki Ohta, Mie Shimojima, Al Imran Malik, Ole Pedersen, Timothy David Colmer, Motoyuki Ashikari
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Journal Title
New Phytologist
Volume: 218
Pages: 1558-1569
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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