2021 Fiscal Year Annual Research Report
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19H03250
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
山地 直樹 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (00444646)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三谷 奈見季 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (40581020)
横正 健剛 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (50790622) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 節 / イネ / 環境応答 / 応答調節 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イネ科植物は「節」を構成単位とするモジュール化された体制を採用しており、節には栄養素の分配や成長/休眠の制御などの機能が高度に集約されていることか ら、個体レベルの環境応答においても様々なシグナルの受発信/変換/転送を担う主要な情報処理の場であると考えられる。節の環境応答に関与する遺伝子を見出すため、出穂期のイネに対し、短期的なストレス処理を行った最上位節(節I)と下位節(節V-VI)の次世代シーケンサーを用いたRNA-seq解析を実施した。各処理区で発現が有意に変動した転写調節因子、受容体、ペプチドホルモン、などをコードする数十の機能未知遺伝子を選抜した(一次選抜)。さらに定量的RT-PCRによるより詳細な遺伝子発現解析を行い、既存の発現データベース等の情報も加味して検討した結果、節において他の器官よりも特に発現レベルが高く、いずれかのストレス処理に顕著に応答する13の遺伝子を選抜した(二次選抜)。昨年度までに、これらの遺伝子についてCRISPR/Cas9法による遺伝子破壊株を作出し、ターゲット領域の遺伝子型を確認した。本年度は、カリウム/カルシウム/リン/ヒ素などの転流に複合的に影響する輸送体、栄養条件によってスプライシングパターンが変化する転写調節因子、乾燥応答への関与が報告されている天然変性蛋白質、いくつかのペプチドホルモン様タンパク質などについて、T1およびT2世代の遺伝子破壊株を用いた解析を順次行った。なかでも節に高発現するする遺伝子の一つは、ケイ素に対する顕著な発現応答を示し、根のケイ酸吸収に影響を及ぼすことが明らかになったため、個体レベルの生理応答、遺伝子発現調節、長距離シグナル伝達メカニズム、下流の制御因子など統合的な解析に着手した。
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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
昨年度までに一部に計画変更を要したが、新奇候補遺伝子の機能解析については計画以上に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画通り、免疫組織染色などによる組織特異的発現の解析、変異体におけるトランスクリプトーム解析などを通じて各候補遺伝子の機能と役割を順次解明してい く。
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