2018 Fiscal Year Research-status Report
DNA転移因子nDart1の挿入で生じる優性変異の利用による新規育種素材の開発
| Project/Area Number |
16K07561
|
|---|
| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
|---|
Principal Investigator |
栂根 一夫 基礎生物学研究所, 多様性生物学研究室, 助教 (50343744)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前川 雅彦 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (00142703)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | イネ / 優性（顕性） / トランスポゾン / 大粒 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
イネのDNA転移因子nDart1の転移系統からは、しばしば優性（顕性）変異体が出現する。この優性変異を利用して新奇の育種素材を開発することを目指している。種子が大粒化した変異体であるLarge grain(Lgg)は、このnDart1をコシヒカリに交配によって導入して変異体を育生している集団から分離した。Lgg変異は一遺伝子に支配される優性変異であるので、nDart1の挿入領域の同定法であるnDartトランスポゾン・ディスプレイ法によって原因遺伝子の同定を試みた。この研究を発展させて、（1）野生型におけるLGG遺伝子の機能解析、（2）優性のLgg変異となっている原因の解明と育種素材としての評価、（3）新たな優性変異体の分離と解析を行うことを試みることを目標とする。
このLggの大粒化の原因が細胞数の増加なのか、細胞の大きさの違いなのかを調べるために、籾および胚乳で細胞を観察する凍結切片法を開発した。Lggの変異体の種子の細胞の大きさは変わっておらず、細胞の数が増えて増加していることが明らかにした。Lgg変異では、原因遺伝子の発現低下を確認できた。ゲノム編集によってLGG遺伝子のゲノムを破壊したところ、種子の大粒化が確認できた。逆にLGG遺伝子の発現を上昇させると種子の小粒化を引き起すことができた。
nDartが活発に転移する系統MK-1を年間3000系統育生した。その中には様々な変異体が出現しているが、新たな変異体として不完全優性で分げつが増えわい性となるBushy dwarf tiller２変異体(Bdt２変異体)など複数の変異体も分離した。Bdt2変異は、2因子によって優性変異を引き起されていることが明らかになった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Lgg原因遺伝子の同定および機能相補については、順調に進捗して完了することができた。当初の予想に関してLgg変異の優性変異の原因は、原因遺伝子の発現の低下であった。機能解析についても、概ね順調に進行している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
LGG遺伝子の機能解析を進める。LGG遺伝子はRNA結合タンパク質であったので、結合するRNAを同定することを目指す。タグをつけたLGG遺伝子をイネにおいて発現させた形質転換体を作出して、相互作用するRNAを同定する。
|
| Causes of Carryover |
タグ付きLGGタンパク質発現形質転換体の作出を試みたところ、発現量が高いと致死になってしまうことが判明したので、発現量を調節するためにプロモーター領域を改変したため、次年度使用額が生じた。この形質転換体を用いて標的の探索を行う。
|
Research Products
(3 results)
