2020 Fiscal Year Research-status Report
イネの地上部・地下部を区別した環境受容の分子メカニズム解明と育種への利用
| Project/Area Number |
18K05578
|
|---|
| Research Institution | Osaka Prefecture University |
|---|
Principal Investigator |
横井 修司 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (80346311)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | イネ / 地上部と地下部 / 相転移 / 温度 / ストレス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
屋外条件でイネ2品種を、栄養生長期にあたる時期に20 ℃、25 ℃、30 ℃の水温で栽培し、採種した。翌年得られた種子から、栄養生長期にあたる時期に、屋外条件で水温25 ℃で栽培した。水温20 ℃条件で栽培した種子の方が30 ℃条件で栽培した場合より出穂が0～7日、早まることが確認された。 前世代の栽培環境の記憶を次世代に受け継ぐ、エピジェネティックな遺伝であると示唆される。 本年度は，水温の高い高温区と低い低温区を設け，イネ品種ゆきひかりを処理した。低温区では出穂までに生じる葉の数が少なく，地下部に与えた低温が相転移を速める可能性があることが示唆された。また，野生イネを材料に幼苗期における相転移を調査した。野生イネでは幼若栄養生長期から成熟栄養生長期への移行は栽培イネと変わらず同じようなタイミングで行われることが明らかになり，野生イネの持つ性質が維持されて栽培イネになっても残っていることが示唆された。また，分げつを生じるタイミングが野生イネでは早く，また分げつは主茎の相転移ステージと同調していることも明らかになった。また，栽培イネのコアコレクションを用いた解析では，相転移は栽培時期に依存して変化することがあるが，その変化率は品種ごとで一定であり，栄養生長期における相転移のタイミングは遺伝的要因が主たる要因で環境要因はそのタイミングの調節を補助していることが示唆された。以上のことにより，イネは遺伝的に栄養生長期の相転移を制御していること，地下部で受容した温度のような環境シグナルよりも地上部で受容した日長などの環境シグナルが相転移を調節する力が強いことが示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
地上部と地下部での温度の受容や野生イネでの性質を明らかに出来た。コロナ禍で十分に進捗させられない時期も多かったが，野生イネを用いることで別の解析が可能となり，重要な発見をすることが出来たため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
分子生物学的な解析が十分に行えていないため，今後は分子生物学的なメチル化解析を推進していく。また，ライフサイクルの早い別の植物種であるシロイヌナズナの解析を加え，植物での一般性を明らかにしていきたい。 新型コロナ対策として，大学への勤務が思うように進まず，栽培や調査に影響が出ることは必須である故，計画は至極暫定的であることを申し添える。
|
| Causes of Carryover |
コロナ禍で計画していた実験が行えず，次年度に回ったために余剰が生じた。使用計画としては、遺伝子発現解析のための試薬を購入し、地上部と地下部の温度制御を変えたときに相転移関連遺伝子群の遺伝子発現が変化するか否かを調査する。またその遺伝子発現解析のための植物体を生育させ、温度処理を行う際の植物栽培のための資材（育苗培土とワグネルポット）を購入する。
|
