2021 Fiscal Year Research-status Report
野生イネを用いた環境変化による穂の形態形成の制御機構の理解
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21K14832
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
縣 歩美 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 博士研究員 (60875087)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 野生イネ / 穂形態 / 形態形成 / 環境応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イネの収量性は、穂の枝分かれ(分枝)パターンを制御すれば向上できる。しかし、穂を改良したイネは環境変化に敏感であり、実環境において必ずしも期待した効果が発揮されない場合がある。この問題を解決するためには、穂の分枝パターンが環境に左右されないように、穂形態の環境応答を理解する必要がある。本研究では、野生イネが持つ環境適応性の多様性を利用して、穂が環境変化に応答しその形態を変化させ、日々変動する環境で生きていく適応機構を明らかにする。
本年度は、近縁野生イネが示す穂形態の環境ストレス応答を評価し、その応答性の多様性を明らかにすることを目指した。本研究では環境ストレスのうち、乾燥ストレスを扱う。国立遺伝学研究所が保有する野生遺伝資源の中から、栽培イネに近縁なゲノムを持つO. rufipogon、O. barthii、O. meridionalis、O. glumaepatula 各5アクセッションを解析材料として使用した。短日処理が可能な圃場にて、乾燥ストレスを与えるために、2つの異なる圃場環境（通常の水田条件と最低限の灌漑を行う畑作条件）で同一のアクセッションを栽培した。畑作条件では、土壌水分センサーで乾燥の度合いを確認しながら最低限の灌漑を行い、乾燥ストレスを施した。出穂日の調査を行い、出穂直後 (脱粒が始まる前)に形質評価に使用する穂を採取した。また出穂後30日を超えた時点で稈長を測定し、さらに植物体全体を採取して穂数および茎葉重を調査した。違う環境で育成された同じアクセッションの表現型の変化を調査し、各アクセッションの乾燥ストレス応答性を評価した。その結果、畑作条件下で全アクセッションの出穂日が遅延する、稈長・穂数・茎葉重が減少する傾向にあったが、その減少度合いがアクセッション間で異なっていた。今後は穂の分枝パターンの変化を詳細に調査する予定である。
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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
予定していた研究内容をおおむね実施した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度とは異なるアクセッションを解析材料に追加して、近縁野生イネが示す穂形態の環境ストレス応答を評価し、種内および種間の乾燥ストレス応答性を評価および分類する。また穂形態の乾燥ストレス応答のパターンが異なるアクセッションを、2つの異なる圃場環境(水田作・畑作)で育成し、分枝形成期の穂メリステムからRNAを単離しトランスクリプトーム解析を行う。この解析により、穂の形態形成に関わり、かつ乾燥ストレスに応答する遺伝子群や遺伝子制御ネットワークを同定し、環境変化への適応における役割を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
本年度は、短日処理が可能な圃場での乾燥ストレス応答の評価系の確立と環境変化への応答評価に注力した。そのため、発現解析や遺伝解析に必要な試薬類の購入を見送った。結果として、物品費における次年度使用額が生じた。これについては、2022～2023年度に行うための試薬類の購入に使用する。また研究打ち合わせの出張を本年度ではなく2022～2023年度の実施に予定を変更したため、旅費における次年度使用額が生じた。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Collection, preservation and distribution of Oryza genetic resources by the National Bioresource Project RICE (NBRP-RICE)2021
Author(s)
Yutaka Sato, Katsutoshi Tsuda, Yoshiyuki Yamagata, Hiroaki Matsusaka, Hiromi Kajiya-Kanegae, Yuri Yoshida, Ayumi Agata, Kim Nhung Ta, Sae Shimizu-Sato, Toshiya Suzuki, Misuzu Nosaka-Takahashi, Takahiko Kubo, Shoko Kawamoto, Ken-Ichi Nonomura, Hideshi Yasui, Toshihiro Kumamaru
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Journal Title
Breeding Science
Volume: Vol. 71, No. 3
Pages: 291-298
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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