2016 Fiscal Year Research-status Report
Photosysnthetic activity of spikes measured by albino lemma mutants in barley
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16K07556
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
武田 真 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (40216891)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | オオムギ / 遺伝子 / 穂 / 光合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オオムギの種子を包む器官である内・外穎が葉緑体を欠き白化する”白穎変異体”の原因遺伝子を特定することをまず試みた。白穎変異体と正常緑穎系統の交雑F2集団157個体を用いた遺伝マッピングを行った。公知のオオムギ各種多型マーカーからマッピング集団の両親間で多型を示すものをスクリーニングした。さらに、イネ科モデル植物とのマイクロシンテニーを利用して新規の多型マーカーを開発して、候補領域の絞り込みを進めた。この方法をもとにイネ科モデル植物でゲノム配列が完全に解読されている作物の情報をもとに原因遺伝子を探索した。その結果、白穎遺伝子の有力な候補遺伝子を特定することができた。これまでに独立起源の白穎突然変異体を多数供試して、候補遺伝子のシーケンスをして証拠を蓄積し、白穎変異体の原因遺伝子が単離できたことの証明を進めているところである。
一方、代表的なオオムギ正常品種とこの品種の突然変異原処理で誘発された白穎変異体の系統対を用いて、幼苗期の葉身および出穂直後の穂の光合成を専門家の協力を得て測定した。葉身の葉緑素含量の指標であるSPAD値には有意差はなく、光合成量にも有意差はなかった。これに対し、出穂直後の段階における穂の光合成量は、白穎変異体で有意に低かった。
成熟後、収穫し、各種農業形質を調査した。白穎変異体は千粒重が有意に低下していた。それ以外に、白穎変異体は穂密度が粗になる傾向が認められた。収量が低下した原因の究明を進めている。
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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
オオムギの白穎遺伝子の分子的実体が特定でき、当該遺伝子の生物学的機能の実験に重点を移せるようになった。穂が正常の緑か、葉緑体を欠いて白くなるかで、光合成量がどの程度変化するかを測定する実験を共同研究者の協力を得て実施している。さらに、穂の緑か白かで種子重や形態形質に及ぼす影響も調査し始めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
オオムギの白穎遺伝子がなぜ穂だけを白くし、葉には影響がおよばないかを解明する必要がある。そのためには、葉緑体の微細構造を透過型電子顕微鏡で観察する必要がある。初年度もこの実験を試みたが、イネ科作物のオオムギでは従来法では技術的問題があり観察できなかった。現在専門家の助力を仰ぎ透過型電子顕微鏡観察用サンプルの固定と染色条件を検討している。
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| Causes of Carryover |
初年度(H28)は備品(マイクロスライサー)を購入したが、計上額を少し上回る程度の金額で購入できた。消耗品類は他課題の外部資金で購入したものの余剰分を一部本研究に用いることができた。そのため消耗品の使用額に残額が出た
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
H28年度からの繰越額は全額H29年度中に使用する予定である。
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