2019 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the molecular mechanism of genotypic variation in the salt removal ability of rice leaf sheath
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19H02942
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
三屋 史朗 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (70432250)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
カルタヘーナ ジョイス 名古屋大学, 生命農学研究科(国際), 特任准教授 (10519929)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | イネ / 耐塩性 / 塩排除能 / 葉鞘 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、葉鞘での塩排除能の異なるイネ品種を用いた、イネ葉鞘における塩排除能の向上のカギとなる遺伝子、分子機構を明らかにすることである。この目的を達成すると、地上部に運ばれた塩を葉鞘により多く蓄積し、葉身への塩の流入を抑えるための分子育種の礎となり、イネの耐塩性を向上させることができる。
本年度はまず葉鞘での塩排除能の異なるイネ品種のペアを見出した。ナトリウムと塩化物イオンでは葉鞘の排除能の高い、または低いイネ品種を異なった。これらのイネ品種において葉の軸に沿ったナトリウムの分布を調べたところ、葉鞘塩排除能の高低に関わらず、ナトリウムは葉鞘基部で多く排除・蓄積されることが分かった。
次に、QTL解析用材料を作製するため、塩排除能の異なるイネ品種群を育成したが、出穂のタイミングが異なり、交配を十分量行うことができなかった。
次に、GWAS解析に見いだされた、葉鞘におけるNa, Cl排除能に関するSNP部位に座乗する遺伝子群をリスト化した。さらに、対照区と塩処理区で育てたイネ葉鞘から抽出したRNAを用いてRNA seq法によって網羅的遺伝子発現解析を行った。SNP周辺に座乗する遺伝子群の塩処理に対する応答を調べたところ、葉鞘の塩排除能への関与が考えられる遺伝子を見出すことができた。
最後に、Exon中のSNP探索とTos17変異株の探索を行った。Exon中のSNPは２遺伝子見いだされたが、上記の葉鞘の塩排除能への関与が期待される遺伝子にはSNPを見出すことはできなかった。そのほか、葉鞘において塩処理に応答して発現量の増加する塩輸送体遺伝子のいくつかにTos17が挿入された突然変異株をTos17ミュータントパネルで探索し、イネゲノムリソースセンターより種子を分譲していただいた。その中から対象遺伝子がノックアウトされたホモ変異株の選抜を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度行う予定としていた研究実施計画のうち、QTL解析用材料の作製を行う予定であったが、交配用材料が十分数準備することができず、来年度の研究に十分な種子を得ることができなかったためこの部分が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
Exon中のSNP探索とTos17変異株の探索を行ったが、Exon中のSNPは２遺伝子見いだされたが、上記の葉鞘の塩排除能への関与が期待される遺伝子にはSNPを見出すことはできなかった。この点は、2点今後の推進方策を考えている。まずはGWASに用いた遺伝子型のSNPを増やす方法である。この点は海外研究協力者の国際稲研究所のMarjorie de Ocampo氏と話し合いを行っている。さらに、SNPがexonに見いだされた２遺伝子は、葉鞘の塩排除能への関与が論理的に難しいため、この２遺伝子のノックアウト変異株の探索または作製は行わない。
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