TGW6変異体を用いた新規デンプン蓄積制御機構の解明と高温登熟障害対策への応用

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K14840
• Research Institution: Toyo University
• Principal Investigator: 廣津 直樹 東洋大学, 生命科学部, 准教授 (40584389)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: デンプン / イネ / 代謝 / ソース能

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、インドール酢酸(IAA)－グルコース加水分解酵素をコードするTGW6の機能喪失型変異をもつ準同質遺伝子系統(NIL)を用いて、葉へのデンプン蓄積機構を明らかにし、さらに蓄積したデンプンが、葉鞘や稈を経由して穂へ蓄積される過程を追跡することによりデンプン代謝制御による高温登熟障害軽減を目指すものである。

初年度は、NILで観察されるデンプン蓄積が、オーキシン阻害剤処理によっても再現できるかどうか検証した。その結果、下部葉鞘へのデンプン蓄積を再現する阻害剤処理系を開発することに成功した。また逆に、NILに蓄積したデンプンがIAA処理により減少する処理系も開発した。これらの結果は、オーキシンのデンプン蓄積への関与を証明するものである。今後は開発した処理系を用いて、関与するデンプン代謝関連遺伝子などの発現レベル変化を調べ、TGW6とオーキシンおよびデンプン代謝の関わりを明らかにしていく必要がある。

また、コシヒカリおよびNILの圃場試験を行い、収量調査および栄養成長期・出穂期・登熟期それぞれの生育ステージにおける葉身・葉鞘・稈など部位別のサンプリングを行なった。取得したサンプルを用いて部位別・ステージ別のデンプン含量の測定を行い、登熟過程におけるデンプンの転流過程と登熟能力を明らかにしていく必要がある。また、収量調査は今後も継続して毎年行う必要がある。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

阻害剤処理の系を確立したこと、また圃場での栽培試験およびサンプリングを当初の予定通りに行うことができた。

Strategy for Future Research Activity

開発した阻害剤処理系を用いて、デンプン代謝に関連する遺伝子の発現量などを調べ、デンプン蓄積のメカニズムを明らかにしていく。また、圃場栽培試験により取得したサンプルを用いて部位別・ステージ別のデンプン含量の測定を行い、登熟過程におけるデンプンの登熟過程を明らかにしていく。収量調査は今後も継続して毎年行う。