2018 Fiscal Year Annual Research Report
Rapid exploration of a gene inducing salt-tolerance in barley by using a next-generation sequencer and analysis of its functions
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16K14834
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
平沢 正 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 名誉教授 (30015119)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | オオムギ / 塩ストレス / 不稔 / 花粉 / ジャスモン酸 / JAZタンパク質 / 遺伝子発現 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
塩ストレス条件下で稔実歩合を高める遺伝子の単離に向けた大規模選抜を行い、併せて昨年度見出した候補遺伝子（TIFYタンパク質をコードする遺伝子AK357304とF-boxタンパク質をコードする遺伝子MLOC_12120）の塩基配列と遺伝子発現の解析を行い、不稔発生に関わる生理的機構と候補遺伝子の関わりを検討した。
１．品種OUE812とOUC613由来のRIL遺伝解析集団から得たBC1F4集団を網羅的SNPタイピングアレイ解析して大規模分離集団を育成した。本集団を用いて検討した結果、塩ストレス条件下で稔実歩合を高く維持するQTL領域が、RIL遺伝子解析集団を用いた連鎖解析によって推定した領域と重なっていることが分かった。
２．AK357304のコード領域内には両品種間にSNPが4ヶ所あり、1ヶ所にアミノ酸置換が生じていた。AK357304の遺伝子発現量は、幼穂の発育に伴って減少し、発現量に品種間差がみられなかった。MLOC_12120のコード領域には両品種間にSNPは検出されず、両品種ともアミノ酸配列にTIFYモチーフとJasモチーフを含むことから、本遺伝子はJasmonate ZIM-domain（JAZ）タンパク質をコードする遺伝子であることが明らかとなった。開花直前の葯、雌蕊における本遺伝子の発現量は、両品種とも他の時期の幼穂に比べて高くなり、さらにOUC613はOUE812よりも有意に高かった。
３．JAZタンパク質は、雄蕊の発達に必須で、葯の裂開や花粉発芽能力に関与する植物ホルモンであるジャスモン酸のシグナル伝達を負に制御する役割をもつことが明らかにされている。このこととこれまでの本研究の結果とを併せ考えると、JAZタンパク質をコードするMLOC_12120が塩ストレス下でオオムギの花粉稔性低下の品種間差に関わっている可能性が考えられた。
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