2020 Fiscal Year Research-status Report

多元的解析手法による園芸植物のCa欠乏症発生要因の解明

Research Project

Project/Area Number	19K15830
Research Institution	Chiba University
Principal Investigator	黒沼尊紀千葉大学, 環境健康フィールド科学センター, 助教 (10808596)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	チップバーン / トルコギキョウ / Ca欠乏症 / 培養液組成 / Mg / トランスクリプトーム解析 / Caトランスポーター遺伝子
Outline of Annual Research Achievements	2020年度の主な研究実績は下記の2点である。 ①培養液Mg濃度がチップバーン発生に及ぼす影響の調査：異なるMg濃度環境下でトルコギキョウ3品種を栽培し、チップバーン発生およびCa吸収・分配へ及ぼす影響を調査した。その結果、一部品種で、培養液Mg濃度の増加と共に、植物体のCa濃度が増加し、チップバーン発生が減少することを明らかにした。一方、Mg濃度を増加させても、チップバーン発生率が下がらなかった品種においては、根にMgが蓄積していることが明らかとなった。一般的にMgはCaと拮抗作用を示すことが報告されているが、イネなどの一部の研究では、Mgの増加により、光合成速度が増加し、Ca量も増加することが知られている。以上のことから、本研究により、トルコギキョウにおけるMg施与は適正な範囲内であれば、チップバーンの低減に効果を示すことが明らかになった。 ②根への過剰なCa蓄積を引き起こす原因遺伝子の探索：前年度明らかになった過剰な根へのCa蓄積の原因遺伝子を明らかにするため、チップバーン発生品種と非発生品種を用いて、トランスクリプトーム解析を行った。その結果、CAX5などのCaトランスポーター遺伝子の発現に有意な差が確認された。今後、これらの遺伝子発現を中心に、調査していくことで、チップバーンの発生メカニズムの解明に大いに貢献する可能性がある。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 1: Research has progressed more than it was originally planned. Reason 当初予定していた培養液組成がチップバーン発生に及ぼす影響の調査は終了し、最終年度はそのデータ解析および論文化を行うのみである。さらに、根への過剰なCa蓄積の原因遺伝子の探索により、ゲノムレベルでのチップバーン発生要因の解明へと繋がる知見を得た。
Strategy for Future Research Activity	最終年度は、これまで得られたデータを共分散構造解析により、再度多元的に解析する予定である。さらに、ノーザンブロッティングにより、遺伝子発現の状況をステージ毎に簡易的に調査する予定である。
Causes of Carryover	これまで得られたデータの論文化等に予算を使用予定である。