2020 Fiscal Year Annual Research Report
Sodium dynamics and transcriptome of salt tolerant species in the genus Vigna
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18H02182
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
内藤 健 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 遺伝資源センター, 上級研究員 (20581705)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴井 伸郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 主幹研究員(定常) (20391287)
古川 純 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40451687)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | Vigna属 / 耐塩性 / RIイメージング / トランスクリプトーム / ゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、Vigna属の耐塩性野生種V. marinaがもつ耐塩性機構の解明およびその責任遺伝子の同定である。そのため、Naの放射性同位体位、リアルタイムイメージングシステム（PETIS）、および時系列トランスクリプトーム解析を実施した。トランスクリプトーム解析では、V. marinaおよび近縁の感受性系統を用い、それぞれ塩ストレスおよび対照条件において12時間おきに４回サンプリングを行った。その結果、以下のことが明らかとなった。
１．V. marinaが根からNaを積極的に排出する。この野生種が塩ストレス下における植物体内へのNa+流入を抑制することは知られていたが、それが根からの排出によるものであることを明らかにした。なお、感受性系統ではそのような排出は見られなかった。
２．V. marinaのNa排出には日周性がある。V. marinaの根からのNa排出は明期にのみ行われ、暗期には停止する。
３．V. marinaのNa排出における日周性は、SOS1およびSOS2の2遺伝子の発現様式で説明できる。V. marinaでは、塩ストレスの有無に関わらずNa輸送体SOS1が恒常的に発現しているのに対して、感受性系統では塩ストレスで発現が誘導されるものの有意に低かった。またSOS1をリン酸化して活性化させるSOS2は両系統とも昼に発現が上昇・夜には低下、という日周性を示した。
以上から、本研究によってV. marinaには明期にのみ根からNaを排出するという特異な耐塩性機構をもち、またそれがSOS1・SOS2の2遺伝子の発現パターンによって説明できる可能性が示された。
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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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