2016 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular basis of postharvest stay-green and its application to breeding
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26292006
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
草場 信 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20370653)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 老化 / クロロフィル分解 / 光受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アブラナ科野菜のブロッコリは収穫後における暗黒状態の輸送中に老化が進行しやすいことが品質管理上大きな問題になっている。本年度も同じアブラナ科のシロイヌナズナを用いて暗黒による老化制御機構の解析を進めた。これまで暗黒処理による葉の老化誘導にはフィトクロームを介した赤色光・遠赤色光による制御が重要とされ、本課題の中でもその経路に関わると考えられているPIF4/PIF5の下流で働く因子AHTB2が老化促進に関与することを示した。一方、赤色光の以外の波長の光も葉の老化抑制に働く可能性を考え、様々な波長の光を照射して老化抑制作用を観察した。その結果、赤色光を含む幅広い波長が老化を抑制することが明らかになった他、400nm前後の波長も老化抑制作用が認められた。また、ダイズ細胞質遺伝ステイグリーン突然変異体cytGの原因遺伝子が光化学系IIの小サブユニットのひとつであるpsbMであることが明らかになっているが、ステイグリーンになる原因が光化学系IIの機能低下によるものであるかを解析するため、タバコを用いた葉緑体形質転換法により光化学系II小サブユニットのひとつpsbIのノックアウト形質転換体を作成した。タバコpsbMのノックアウト形質転換体は、cytG同様にクロロフィルbリダクターゼ活性が低下していることが明らかになっているが、psbIのノックアウト形質転換体のクロロフィルbリダクターゼ活性は正常であった。このことから、psbMは光化学系IIの機能の低下を介してではなく、特異的にクロロフィルbリダクターゼ活性を制御する可能性が考えられた。ゲノム編集に関してはシロイヌナズナを使って、様々なシステムの検討を行った。
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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
予定通りダイズ細胞質遺伝ステイグリーン突然変異体のステイグリーンを引き起こすメカニズムについてより詳細な情報を得たほか、光による老化抑制に関して新たなメカニズムを見出すことが出来た。イネ以外の植物におけるゲノム編集については検討中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
暗黒処理による葉の老化を青色光がどのように抑制するかについて、シロイヌナズナの各種突然変異体を用いてより詳細な検討を行う。ゲノム編集技術に関しては現在でも突然変異体を得ることは出来ているが、より効率的な方法について検討を進める。
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| Causes of Carryover |
全体としてはほぼ予定通りに予算執行が出来たが、遺伝子発現に関するデータに関してサンプルが十分量得られなかったことから、その解析に関する分を翌年度に繰り越し、解析を進める。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
遺伝子発現解析用のサンプルを採取し、qRT-PCRなどを使って解析を進める。
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[Journal Article] The non-Mendelian green cotyledon gene in soybean encodes a small subunit of photosystem II2017
Author(s)
Kohzuma, K., Sato, Y., Ito, H., Okuzaki, A., Watanabe, M., Kobayashi, H., Nakano, M., Yamatani, H., Masuda, Y., Nagashima, Y., Fukuoka, H., Yamada, T., Kanazawa, A., Kitamura, K., Tabei, Y., Ikeuchi, M., Sakamoto, W., Tanaka, A., and Kusaba, M.
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Journal Title
Plant Physiology
Volume: 173
Pages: 2138-2147
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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