2023 Fiscal Year Research-status Report
Promotion of the pearl millet genomics with fields and genetic resources in India
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19KK0155
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
練 春蘭 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40376695)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高野 哲夫 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30183057)
鴨下 顕彦 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (10323487)
則定 真利子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00463886)
津釜 大侑 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (10726061)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2025-03-31
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| Keywords | トウジンビエ / ストレス / 遺伝子 / GWAS / 転写因子 / アブシシン酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インドのトウジンビエ生産・育種に利用される約100のトウジンビエ系統・品種を用いて圃場試験を行い、開花までの日数、穂のコンパクトネス（握り耐性）、穂数、粒重、根量等の形質について表現型データを得た。2023年度に、トウジンビエ3系統・品種について、従前より高精度な全ゲノム配列が他の研究グループにより公開された。これらと2022・2023年度に得た表現型データを用いて改めてゲノムワイド関連解析（GWAS）を行った。殆どの形質に関しては、従前の全ゲノム配列を用いた場合と比べてGWASの結果に改善は見られなかったが、開花までの日数に関連する多型・ゲノム領域が新たに取得でき、その位置は2022年度と2023年度との間で整合性があった。2022年度の圃場試験とGWASの結果を基に1報の論文を発表した。
トウジンビエの乾燥ストレス耐性に関わる遺伝子の候補として、WRKY型転写因子遺伝子であるPgWRKY74に着目し、その機能を解析した。この結果、PgWRKY74がDNA結合能を持ち、シロイヌナズナに過剰発現させると高濃度マンニトール（脱水）ストレス存在下で他のストレス耐性遺伝子の発現を抑制し、地上部の生育を遅らせることが明らかになった。この結果を基に1報の論文を発表した。
自他の先行研究から得られたトウジンビエのRNAシークエンシングデータを収集・解析し、500を超えるサンプルの各遺伝子の発現量に関する情報を得て、TGIF-DBというウェブサイトにおいてそれを棒グラフとして表示できるようにした。これを基に、脱水ストレス又は塩ストレス存在下で発現が変動する遺伝子を抽出し、そのプロモーターの配列を解析した結果、それらのストレス存在下で発現を上昇させる遺伝子のプロモーターにアブシシン酸（ABA）応答エレメント（ABRE）が多く含まれることが明らかになった。これらの結果を基に2報の論文を執筆した。
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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
表現型・GWASデータの拡充、データベース整備、遺伝子機能解析が本課題の骨子であり、いずれにおいても進展があったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
補助試験・表現型データ取得・GWASを引き続き行う。上述の高精度の全ゲノム配列に基づくデータを表示できるようTGIF-DBを改修する。新型コロナウイルスの影響等から実施していなかったICRISAT訪問を実現させ、本課題の総括と今後の展開に向けての打ち合わせを行う。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの影響により、当初予定していたインド・ICRISATへの出張を行えておらず、この分の額が未使用となり次年度使用額に算入されている。この額は、ICRISATへの出張等の人的交流と、本課題推進に資する物品購入に充てる予定である。
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