2018 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of multiple-herbicide resistance in paddy weed, Echinochloa phyllopogon
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17K15234
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
岩上 哲史 京都大学, 農学研究科, 助教 (00761107)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 除草剤抵抗性 / P450 / ACCase阻害剤 / 解毒代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの研究で、タイヌビエにおけるACCase阻害剤ジクロホップメチル、トラルコキシジム、ピノキサデン抵抗性に関わるCYP81AサブファミリーのP450遺伝子を明らかにした。本年度はこれらの抵抗性が除草剤の解毒代謝によることを裏付けるため、抵抗性および感受性タイヌビエでこれらの除草剤代謝を比較した。その結果、いずれの除草剤も抵抗性系統において急速に代謝されることが明らかになった。
また、タイヌビエのP450遺伝子を導入したイネ形質転換体の解析から、ジクロホップメチル抵抗性にはその他の遺伝子が関与する可能性が浮上した。そこで、RNA-seq解析により抵抗性系統で高発現が認められた遺伝子について解析したところ、ジクロホップを代謝する新規遺伝子を発見した。この遺伝子はこれまでに同定したP450遺伝子とは異なり、トラルコキシジムやピノキサデンなどは代謝せず、高い基質特性を示すと考えられた。
CYP81AサブファミリーのP450遺伝子については他の除草剤抵抗性への関与についても検討し、その他複数の除草剤に対する抵抗性にも関与することが明らかにした。さらにタイヌビエのCYP81A遺伝子９種全てについて大腸菌およびシロイヌナズナで発現させ、除草剤代謝機能を評価した。その結果、CYP81Aは極めて多様な除草剤を解毒代謝すること、また遺伝子間には機能的な分化があることも明らかになった。
一方、フェノキサプロップエチル抵抗性に関与する遺伝子について、今年度新たに複数の候補遺伝子について機能を行ったが、有力な遺伝子を見出すことはできなかった。
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