2019 Fiscal Year Research-status Report
乾燥ストレス初期に誘導されるリン酸欠乏応答の生理学的意義の解明
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18K05379
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| Research Institution | Japan International Research Center for Agricultural Sciences |
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Principal Investigator |
永利 友佳理 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生物資源・利用領域, 主任研究員 (90723859)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 乾燥ストレス / リン酸欠乏 / ABA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、乾燥ストレスやABAシグナルとリン酸欠乏応答の関係を、シロイヌナズナを用いて遺伝学的に明らかにすることを目的としている。乾燥ストレスと栄養欠乏応答との関連は、圃場で乾燥ストレスを受けたダイズを用いた解析により見出した知見である。圃場において得られた知見を、シロイヌナズナで再現し、遺伝学的に解析することにより、未だ不明な圃場の乾燥ストレス応答機構の解明につながる重要な知見が得られることが期待される。
令和元年度は、昨年度に引き続き、土壌水分量とリン酸欠乏応答遺伝子の発現の相関解析が可能な栽培条件の検討を行い、本研究の解析に適した土素材および栄養成分条件を確立した。この条件下において、様々なレベルの土壌水分ストレスをシロイヌナズナに付与し、各種ストレス応答遺伝子の発現レベルを解析した。その結果、シロイヌナズナにおいても、申請者らが先行研究においてダイズで見出した知見と同様の傾向がみられることを明らかにした。本研究で着目している植物の生理応答は、従来の一般的なシロイヌナズナ栽培条件下における解析では再現できないことを確認している。そこで、複数のシロイヌナズナ栽培土や圃場の土を用いて、土壌水分特性や主要栄養成分を解析した。これにより、乾燥ストレス応答の研究において、実験室での研究と圃場との乖離につながる原因が示唆された。
ABAとリン酸欠乏応答シグナル間のクロストークの解明に向けた研究においては、リン酸応答シグナルやリン酸欠乏応答遺伝子群の多重変異体の作出を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、本研究課題において重要な鍵となる、”乾燥とリン酸欠乏応答との関係を効率的に解析するための栽培条件”を決定することが出来た。さらに、土壌分析により、実験室での研究と圃場とのギャップを産み出す原因が示唆され、今後の研究への展開が期待できる知見を得た。また、遺伝学的解析に使用する変異体や組換え体の作出を予定通り進めることができた。課題全体において進捗しているため、本評価とする。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度確立した栽培条件をベースとして、ストレスと栄養応答の関係性の解明に適切な土壌水分条件を決定し、複数の土壌水分ストレス条件下においてトランスクリプトーム解析（RNA-seq）を実施する。得られた結果をもとに、個別遺伝子の発現解析、関連変異体を用いた遺伝学的解析などを行う。また、乾燥ストレス応答において主要な役割を担うABAシグナルと、栄養シグナルとの関連を明らかにするため、作出したストレス関連の多重変異体を用いた表現型解析や遺伝子発現解析などを並行して実施する予定である。
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| Causes of Carryover |
当初の計画ではRNAseq解析を予定していたが、本年度の解析により得られた結果から、解析サンプル数を計画より増やすことが望ましいと判断した。このため、本年度の解析費用を繰り越し、次年度予算の一部と合わせて、RNAseq解析費用として使用する。
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