Analysis of the transcriptional regulatory module responsible for temperature-dependent rice germination

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K15120
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
• Research Institution: Fukushima University
• Principal Investigator: Yoshida Hideki 福島大学, 食農学類附属発酵醸造研究所, 特任講師 (10814353)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 発芽 / イネ / GWAS / アブシジン酸

Outline of Final Research Achievements

We find that a 4 bp InDel in one of the 14-3-3 family genes, GF14h, preferentially changes the germination rate of rice under optimum temperature conditions. The GF14h protein constitutes a transcriptional regulatory module with a bZIP-type transcription factor, OREB1, and a florigen-like protein, MOTHER OF FT AND TFL 2, to control the germination rate by regulating abscisic acid (ABA)-responsive genes. The GF14h loss-of-function allele enhances ABA signalling and reduces the germination rate.

Free Research Field

植物分子生理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

発芽は、植物の一生において最も重要なイベントの1つである。様々な環境で初期生育を達成するために、植物は最適なタイミングで発芽する機構を進化させてきた。適切な発芽管理は農業的にも重要であり、特に種子を収穫する穀物植物においては直接収量に関わる。単子葉類のモデル植物としても広く認知されているイネは、穀物植物として世界中で栽培されており、様々な環境に適応した品種が存在する。本研究は日本のイネの発芽形質の多様性を説明する遺伝子を明らかにし、今後のイネ育種における重要な知見を提供することに成功した。