Search and functional analysis of factors involved in the high temperature response of rice pollen formation

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K20588
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 提箸 祥幸 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (20414617)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: イネ / 高温 / 花粉形成 / 雄性不稔

Outline of Annual Research Achievements

地球温暖化の進行に伴い、高温障害による作物の稔実率低下の被害が深刻化する傾向にあり、高温条件下でも収量が低下しにくい作物品種の開発が強く求められている。本研究では、花粉形成の温度感受性に着目して、高温条件によって花粉形成が阻害される仕組みの解明を目指す。イネより同定された新規温度感受性雄性不稔因子は、高温条件下において花粉形成に必須の役割を果たすことから、この新規温度感受性雄性不稔因子と相互作用する因子の探索と解析を通じて、温度条件による花粉形成の制御メカニズムを考察する。
温度感受性雄性不稔系統と野生型系統との幼穂の発達段階ごとの穎花を観察したところ、高温条件下で温度感受性雄性不稔となる系統で見られる葯の異常が、開花期より前の幼穂の発達過程ですでに起きていることを確認した。そこで様々な時期に5～10日程度の高温処理を行い、穎花の顕微鏡観察および稔実を調べることで、高温により花粉形成が阻害される時期である温度感応期の推定を試みた。推定される温度感応期の葯からRNAを抽出し、Yeast two-hybrid用のライブラリーを作製している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

雄性不稔を引き起こす温度感応期を推定することからライブラリーの作製も含めてYeast two-hybridシステムを利用した相互作用因子の探索に取りかかるまでに時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

雄性不稔となる温度感応期の葯からYeast two-hybrid用のライブラリーを作製し、新規温度感受性雄性不稔因子と相互作用する葯由来タンパク質を探索する。同定された相互作用因子（もしくは因子群）について、その遺伝子をゲノム編集により欠損させ、新規温度感受性雄性不稔因子の欠損系統との表現型の比較解析を行えるよう準備を進める。

Causes of Carryover

旅費および人件費・謝金の支出が無くなったため次年度使用額が生じた。
次年度は相互作用因子の探索が本格化するため、次年度使用額は物品費の強化に充てることを計画している。