Development of a temperature response model using gene expression caused by microclimate change.

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K05861
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 望月 遼太 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 九州沖縄農業研究センター, 研究員 (90846065)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 達郎 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 九州沖縄農業研究センター, グループ長補佐 (00469842)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 温度応答 / 微気象 / RNA-seq / 遺伝子発現

Outline of Annual Research Achievements

温度応答遺伝子の発現量を予測するモデルを構築するために、温度応答遺伝子の探索と群落内気温の観測を行った。温度応答遺伝子の探索は普通ソバを用いて行った。初年度は、自殖系統の中から高温耐性系統と高温感受性系統の選抜を行った。選抜してきた複数の系統を人工気象器および圃場にて栽培し、生育調査と各器官（葉・花・蕾）別のサンプリングを行った。２年目には各サンプルについてＲＮＡ－ｓｅｑを用いた遺伝子解析を実施した。２０度と３０度の栽培条件で発現量に差が生じていた遺伝子群の中から、２０の候補遺伝子を選抜した。３年目は栽培温度の変化に応じて遺伝子の発現量が変化するかなどの検証を行い、報告に向けたデータ解析等を現在進めている。これらの温度応答遺伝子を同定した後は、生育ステージごとに熱ストレスを与えた普通ソバのサンプルから遺伝子の発現量を定量しモデル構築に活用する。
群落内気温の観測は、遺伝子解析のために実施した圃場栽培と併せて実施した。普通ソバの群落内と群落外標準高度の気温差は日平均気温に換算するとその差は1度未満であった。水稲では約３度、大豆では約１．５度の差が生じることと比較するとその差は小さかった。同じ畑作物である大豆との差は草型や栽植密度の差によるものと考えられる。そのため、普通ソバの熱ストレスを緩和するための施策として、栽植密度の調整など栽培技術による対策も検討の余地があることが明らかとなった。