2020 Fiscal Year Annual Research Report
開花期制御を実現するための栄養開花メカニズムの解明
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20H02892
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
田中 伸裕 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究部門, 主任研究員 (60646230)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神谷 岳洋 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (40579439)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 窒素 / 開花 / 栄養開花 / GWAS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は長日条件下において、窒素条件の違いが開花期にどのように影響するかのメカニズムの解明を目指して、変異体やゲノム編集個体を用いた栽培試験を行った。その結果、長日条件下では既知の開花関連遺伝子である、Hd3a, Ehd1, RFT1は、低窒素条件における開花促進に寄与していないことが明らかになった。また、長日条件下での開花関連遺伝子の発現解析結果からも、Hd3a, Ehd1, RFT1は窒素条件の違いによる発現変化が顕著ではなかった。一方でHd3a, RFT1の上流で機能する開花関連遺伝子Hd1は、その変異体を用いた解析から、低窒素条件における開花促進に関わっていることが示唆された。以上の結果から、開花関連遺伝子Hd3a, Ehd1, RFT1ではなく、さらに下流の遺伝子が低窒素条件下での開花促進機構に関与していることが予想された。
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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
既知の開花関連遺伝子が低窒素条件における開花促進に関与しているかを明らかにするため、長日条件下で培養土中の窒素濃度を変化させ、既知の開花関連遺伝子の機能欠損体を栽培し、低窒素条件下での開花の促進度合いを調査した。その結果、Hd3a, Ehd1, RFT1の機能欠損体は、野生型であるコシヒカリと同様に、低窒素条件で１週間程度の早咲きを示した。そのため、低窒素条件による開花促進には寄与していないことが示唆された。長日条件下で窒素条件を変化させた栽培試験で、幼植物を用いた発現解析を行ったところ、低窒素条件でのHd3a, Ehd1, RFT1の発現誘導は顕著ではなかったことからも、前述の仮説が支持された。一方でHd3a, Ehd1, RFT1の上位で機能するHd1の変異体は、野生型である日本晴と比較して、低窒素条件での開花促進が顕著ではなかった。以上のように既知の開花関連遺伝子のなかで、長日条件での低窒素による開花促進に機能しているものを明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
短日条件下で窒素条件を変化させた栽培試験で、幼植物を用いた発現解析を行う。また既知の開花関連遺伝子の変異体を短日条件下で窒素濃度を変化させて栽培し、開花期を調査する計画である。その結果、日長の違いと窒素条件の違いによる開花制御の統合的な理解が深まる
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