高ヨウ素栄養作物の作出に向けたヨウ素蓄積関連遺伝子の単離と解析

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26450501
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 中村 達夫 横浜国立大学, 環境情報研究科(研究院), 准教授 (50334636)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ヨウ素 / シロイヌナズナ / 遺伝子 / 遺伝学 / 生態型 / GWAS / 生理学

Outline of Annual Research Achievements

途上国を中心として微量栄養素の欠乏症が問題となっている。ビタミンA欠乏症、鉄欠乏症、亜鉛欠乏症とならんで問題となっているヨウ素欠乏症については、最も有効な予防手段としてヨウ素添加食塩の普及が進められているが、完全とはいえない状況である。本研究では、ヨウ素欠乏症の解決に貢献するために、高ヨウ素栄養作物を育種し普及させることを最終目標としている。これまでに私達は、ヨウ化物イオンのメチル化活性を持つAtHOL1タンパク質をコードする遺伝子を破壊したシロイヌナズナT-DNA挿入株において、ヨウ素含量が上昇することを示している（中村達夫ほか、ヨウ素高含有植物の作製方法、特許第5692695号）。実用化に耐えうるヨウ素含量を示す作物を育種するためには、HOL遺伝子だけではなく、ヨウ素の取込みや蓄積に関わる新たな遺伝子を同定する必要があると考えている。平成２６年度に実施したシロイヌナズナ生態型を用いたゲノムワイド関連解析により同定した候補遺伝子群について、平成２７年度は逆遺伝学的アプローチによりヨウ素蓄積との関連について解析を行った。

Current Status of Research Progress

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

Reason

多数のシロイヌナズナ生態型を用いたゲノムワイド関連解析により同定した、ヨウ素蓄積に関連する候補遺伝子群について、逆遺伝学的手法により解析を行うための植物材料を確立した。これらの植物系統について、誘導結合プラズマ質量分析計（ICP-MS）を用いた元素分析によりヨウ素蓄積に関する表現型解析を行った。研究の進捗はほぼ予定通りのペースである。

Strategy for Future Research Activity

当初の研究計画に沿って研究を遂行する予定である。特に、シロイヌナズナのT-DNA挿入株や過剰発現株を用いた逆遺伝学的アプローチにより、ヨウ素の取込みや蓄積に関連する遺伝子の同定を目指す。ヨウ素の取込みや蓄積との関連が示された遺伝子については、それらの生化学的機能や生理学的役割に関する知見を得る。

Causes of Carryover

当該年度と次年度に行う予定であった一部実験の実行順を入れ替えたことにより、当該年度に購入予定であった消耗品については購入を見送り次年度に購入することとしたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

実験の実行順の変更により当該年度に購入しなかった消耗品を、次年度に購入し実施予定であった実験に使用する。