2018 Fiscal Year Research-status Report

高塩環境下の葉へのNaとCl蓄積を支配するイネの遺伝子座の探索と原因遺伝子の同定

Research Project

Project/Area Number	18K05572
Research Institution	Shinshu University
Principal Investigator	堀江智明信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (90591181)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	石川亮神戸大学, 農学研究科, 准教授 (70467687)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	耐塩性 / イネ / 遺伝資源
Outline of Annual Research Achievements	栽培イネの日本晴（Oryza sativa）と野生イネ（Oryza rufipogon）の戻し交雑自殖系統群（BRILs）、および栽培イネコシヒカリと耐塩性イネノナボクラの染色体断片置換系統群（CSSLs）を利用して、耐塩性に深く関与するNaやClの吸収や分配に深く関与する遺伝子座の絞り込みを実施した。前者に関しては、既にラフに得られていた、塩ストレス下の葉身のNa蓄積に関するQTL解析の精度を高めるために、水耕栽培において生理的な問題が疑われたものの再解析を進めた。解析は順調であり、2019年8月中に全てが終了し、正式なQTL解析結果が得られる見通しである。既知のNa輸送系やその制御系タンパク質をコードする遺伝子に加えて、野生イネ由来の未知の重要なNa恒常性制御因子の絞り込みにつながることを期待したい。後者に関しては、これまでにイネの組織サンプルを効率よく破砕し陰イオン分析する系の安定化に成功した。既に、CSSLsの親系統であるノナボクラとコシヒカリの間に、塩ストレス下で顕著なCl蓄積の差が、地上部および地下部で観察されることが判明しているため、CSSLsを利用した水耕栽培ベースでの原因遺伝子座の絞り込みを開始している。2019年度中に完了できる見込みである。Naに比べて知見が大きく欠如している塩ストレス下におけるCl恒常性を分子レベルで解き明かす足がかりとなる成果を期待したい。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 懸案事項であった、イネの水耕栽培上の晩秋ー冬季における生育不良を、一つづつ克服し、通年的にプロジェクトを進められるようになった。計画を妨げる予想を超える問題も、現時点で生じていない。
Strategy for Future Research Activity	BRILsに関しては、2019年盛夏の頃までに、塩ストレス下におけるNaを中心とする元素の葉身内の蓄積に関するデータを全159系統分取得する。その後、QTL解析を実施する。また候補QTLを含む複数の系統のゲノムDNAを抽出し、NGSを利用したバルクシークエンス解析により、さらにQTL領域の絞り込みを試みる。同時に、日本晴との戻し交雑を共同研究者と進め、最終的には原因遺伝子同定に向かって努力する。CSSLsに関しては、今年度中に全44系統の陰イオン分析を終える。その後、NGSの利用や、必要に応じてバッククロスを進めながら、原因遺伝子の同定へと向かう。
Causes of Carryover	限りある資金をできるだけ効率よく使用することに努めたため。次年度も相応の研究費が必要であるため、無理に使用する事を控えたため。次年度使用額は、2019年度請求額と合わせて、主として物品費および旅費に費やす予定である。