イネ科作物細胞壁におけるフェルラ酸およびp-クマル酸エステルの機能解明

2024 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K05545
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture
• Principal Investigator: 伊澤 かんな 東京農業大学, 生命科学部, 准教授 (40456603)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: イネ科植物 / 細胞壁 / BAHDアシルトランスフェラーゼ / ケイヒ酸エステル

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、イネ科植物に特有の細胞壁成分であるケイヒ酸エステルの蓄積が、イネ科植物の形態や強度維持にどのように関与しているのかを明らかにすることを目的としている。特に、フェルラ酸およびp-クマル酸エステルの合成にかかわると考えられるBAHD遺伝子が、イネやソルガムの生育や強度の及ぼす影響を明らかにする。イネおよびソルガムのゲノムには、ケイヒ酸エステル合成にかかわると推定される5グループに属する12のBAHD遺伝子が見いだされている。そのうち節間での発現が高い遺伝子を中心に、ゲノム編集による遺伝子破壊個体もしくはRNAiによる遺伝子発現抑制個体の作成を行い、細胞壁形成や植物生育への影響を解析していく。
令和6年度は、前年度にゲノム編集により誘導されたグループ4およびグループ5のBAHD遺伝子ヘテロ変異個体から種子を確保し、ホモ変異個体を得るための材料を確保した。また、すでに得られていたホモ変異個体については、細胞壁成分分析に用いるサンプルの確保を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

令和6年度は、令和6年6月から令和7年3月まで海外に留学していた。留学期間中は本研究課題の遂行を中断していたため、進捗に遅れが生じている。令和6年度に本課題の延長申請を行い、今年度実施を予定していたイネゲノム編集個体の解析およびソルガムRNAi個体の解析を次年度に実施する計画である。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度に、イネのグループ4および5のBAHD遺伝子ゲノム編集個体からホモ変異個体を得るための種子を確保することができた。次年度は、得られた種子から後代を展開してホモ変異個体を選抜し、BAHD遺伝子変異によって細胞壁形成や植物の生育にどのような影響が引き起こされるのかを解析する計画である。また、昨年度に解析を行ったRNAiによるソルガムBAHD遺伝子発現抑制個体については、節間の細胞壁画分の糖化効率や細胞壁成分特性、植物体の生育と遺伝子発現量との関連を詳細に明らかにしていく。上記の解析を通じて、BAHD遺伝子による細胞壁制御と植物体形成との関連を明らかにしていきたいと考えている。

Causes of Carryover

令和6年度は、令和6年6月から令和7年3月まで海外留学のため研究を中断していた。そのため今年度は予算を執行できなかった。本課題の延長申請を行い、今年度未使用額は次年度の研究遂行に必要な試薬や器具の購入、および、学会発表などの成果報告の費用に充てる。