イネ花粉の発達過程における転写制御と高温障害による不稔のメカニズム

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25450034
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 川岸 万紀子 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 本部・総合企画調整部研究戦略チーム, 主任研究員 (50355707)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 均 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究所稲研究領域, 主任研究員 (30355565) ; 大島 正弘 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究所稲研究領域, 上席研究員 (20355572)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 遺伝子発現制御 / ストレス応答 / イネ / 花粉 / 不稔

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、イネの高温不稔を主題として、成熟花粉の形成過程の分子基盤と高温ストレスに対する応答機構を明らかにすることを目指している。これまでの研究から、高温によるタペートの機能不全が不稔を引き起こしていると考えられる。そこで本研究では、タペートで働く転写因子に着目し、その制御様式や機能を明らかにすることを目指す。
前年度までに単離したイネのMYB様転写因子遺伝子についての解析を進めた。単離したイネ遺伝子とシロイヌナズナMYB80遺伝子とで、まずコード領域を比較すると、MYBドメインを含む保存領域では88％と非常に高い相同性を示したが、その他の領域にはほとんど類似性が見られなかった。プロモータ領域については、一部の転写因子結合モチーフを除いて類似性がほとんど見られなかった。シロイヌナズナMYB80のプロモータ領域にはMYB転写因子結合モチーフが２つあり、負の自己発現制御の可能性が示唆されているが、イネの場合には、はっきりしたMYB転写因子結合モチーフが見つからないことから、シロイヌナズナとは発現制御様式が異なる可能性が考えられた。イネとシロイヌナズナのプロモータ領域に共通して存在する転写因子結合モチーフの機能解析に重点を置きながら、詳細な解析を行う必要がある。
また、高温が花粉に与える影響を調べる目的で、花粉の発芽特性を解析している。イネ花粉の培地上での発芽試験は、実験材料や実験環境によって左右されやすく、正常な花粉を用いた場合でも発芽効率が低いという問題点があった。実験条件や実験手技の改良を行ったところ、発芽効率の改善が見られたので、今後は、高温処理後の花粉について、正常花粉との比較解析を行う予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

前年度までに単離したイネのMYB様転写因子遺伝子について、機能解析やプロモータ領域の解析を進めるなど、おおむね計画に従って進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

研究計画に従って、MYB様転写因子遺伝子の機能解析を進めるとともに、制御領域の解析も行う。また、この転写因子遺伝子の制御を受ける下流の遺伝子候補を探索する。

Causes of Carryover

前年度に追加した研究分担者２名について、引き続き協力して研究を進めた。研究に必要な試薬類、消耗品等を研究分担者と共用として利用できたことなどにより、当初計画よりも経費負担が少なくなった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

形質転換イネの作出と栽培、遺伝子解析、顕微鏡観察等の実験に必要な試薬類、消耗品類などにかかる経費にあてる予定である。また、研究補助員の雇用経費も支出する。