2021 Fiscal Year Annual Research Report
A study of limiting factors for sucrose synthesis in rice leaves
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19K15825
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| Research Institution | Takasaki University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
橋田 庸一 高崎健康福祉大学, 農学部, 助教 (00802886)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | イネ / 糖代謝 / ショ糖合成 / SPS / cFBPase / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、イネの葉におけるショ糖合成の真の制限要因の解明を目的とし、①ショ糖合成経路のSPSよりも上流の酵素である細胞質型フルクトース-1,6-ビスリン酸フォスファターゼ（cFBP）がショ糖合成の制限要因である、②cFBPとSPSを介する経路以外にもショ糖合成経路が存在する、という2つの仮説を検証する。本年度は5つのSPS遺伝子（OsSPS1、OsSPS2、OsSPS6、OsSPS8、OsSPS11）の多重変異体を様々な環境条件で解析した。
1．葉身で主要に働くとされる2遺伝子のOsSPS1がノックダウン、OsSPS11がノックアウトされた変異体を900μmol m2/s（PPFD）の強光条件で栽培したが、生育に大きな差は見られなかった。
2．OsSPS2、OsSPS6、OsSPS8の3遺伝子がノックアウトされた3重欠損変異体を光強度が40μmol/m2/s（PPFD）の弱光条件で栽培したところ、野生型と同様の葉色を維持したまま生育可能であった。一方200μmol/m2/s（PPFD）では極端な矮性を示した。この傾向は、cFBPをコードする遺伝子のうち葉で主要に働く遺伝子であるcFBP1がノックアウトされた変異体が弱光下では生育可能であることと類似していた。
以上より、変異体のSPS酵素活性の比較から葉身で主要に働くとされてきた2つのSPS遺伝子ではなく、それ以外の3遺伝子が葉からの転流に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。ショ糖合成の真の制限要因を明らかにするためには、SPS遺伝子の生理的分業について詳細に解析する必要があることが示された。
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Research Products
(1 results)
