2020 Fiscal Year Annual Research Report
酸素漏出バリア形成機構の解明及びトウモロコシの耐湿性向上への寄与の検証
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18H02175
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中園 幹生 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (70282697)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
間野 吉郎 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, ユニット長 (20355126)
高溝 正 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 再雇用職員 (00355124)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | トウモロコシ / テオシント / 耐湿性遺伝子 / 酸素漏出バリア / マッピング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
作物の耐湿性向上のためには、植物の地上部から根（根端）への効率的な酸素供給が重要である。そのためには根の基部で根外への酸素漏出を防ぐ酸素漏出バリア〔Radial Oxygen Loss（ROL）バリア〕の形成が必須となる。これまでに耐湿性の高いZea nicaraguensis（ニカラグアテオシント）の根でROLバリアが形成されることを明らかにしている。その後のマッピングにより、ROLバリア形成を制御する遺伝子領域を、ニカラグアテオシントゲノムの第3染色体の短腕領域にまで絞り込んでいる。今年度は、ファインマッピングを進め、ニカラグアテオシントのROLバリア形成制御遺伝子の候補を同定した。さらに、トウモロコシ自殖系統Mi29にその候補遺伝子を導入して、形質転換体を作出した。その形質転換体（T1世代）を用いてROLバリア形成能を調査した結果、期待通り、ROLバリアが形成されることが明らかになった。この結果より、この候補遺伝子がROLバリア形成を制御する遺伝子であることが明らかになった。
同定したROLバリア形成制御遺伝子の制御下にある遺伝子を同定するために、準同質遺伝子系統（NIL）とトウモロコシMi29を嫌気還元条件で栽培し、それらの根の断片に対するパラフィン包埋切片を作製した。レーザーマイクロダイセクションによって、根の横断切片からROLバリアの形成部位である外層組織を単離した。RNA抽出後、RNA-Seq法による網羅的発現解析を実施したところ、ROLバリア形成能のあるNILの根で発現誘導される遺伝子内に、リグニンやスベリンの生合成に関わる遺伝子が複数含まれていた。これらの結果より、本研究によって同定したROLバリア形成制御遺伝子産物は、リグニン生合成遺伝子やスベリン生合成遺伝子の発現を誘導させて、ROLバリアの形成を促すことが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
