| Project/Area Number |
20H02888
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38010:Plant nutrition and soil science-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
木羽 隆敏 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (20532097)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
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| Keywords | 窒素飢餓 / 窒素飢餓応答 / 窒素栄養 / 分子メカニズム / 窒素欠乏 / 情報伝達 |
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| Outline of Research at the Start |
植物が自然環境でしばしば遭遇する比較的長期間に渡る窒素不足状態「窒素飢餓」をどのように感知・応答するのかについて、その分子メカニズムの理解は進んでいない。本申請研究では、シロイヌナズナにおいて申請者独自の窒素飢餓マーカーを用いた徹底的な新奇因子探索、新奇・既知因子の役割分担と因子間の遺伝的関係の明確化を通して、植物における窒素飢餓感知から出力に至る情報伝達の分子基盤を体系的に理解することを目標とする。また窒素飢餓応答制御メカニズムのイネとエノコログサにおける普遍性と多様性について調べ、窒素飢餓耐性や窒素低要求性作物など、低投入型持続的農業に適した優良品種の開発につながる知見を得ることも目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は研究実施計画に従い、以下の①、②の２項目について研究を進めた。
①窒素飢餓応答制御に関わる新奇因子の探索：申請者ら独自の窒素飢餓マーカーを指標に(a)変異体スクリーニング、(b)ケミカルスクリーニング、(c)Yeast one-hybridスクリーニングにより新奇因子の探索を行った。
(a)窒素飢餓レポーターライン（pNRT2.4:GUSレポーターライン）にEMSで変異を導入したM2集団（10,000系統のM1由来）を確立し、窒素充足条件下にも関わらず窒素飢餓レポーターを発現する変異体のスクリーニング条件の確立と１次スクリーニングを行った。複数ラインの変異体候補を得た。(b) ケミカルスクリーニングを行うための栽培条件を確立し、理研-ITbMの標準ライブラリーについて、窒素充足条件下にも関わらず窒素飢餓レポーター（pNRT2.4:GFP）を発現させる化合物のスクリーニングを行った。ヒット化合物候補が複数得られた。(c) Yeast one-hybridスクリーニングのライブラリーとレポーター株の作製を行った。
②新奇・既知因子の役割と因子間の遺伝的関係の明確化によるシステム理解：窒素飢餓応答に関わるとされる既知因子の変異体及び過剰発現体の確立を進めた。NIGT1s、LBD37-39、CBL7、 BTB1/2については、変異体を確立した。NIGT1sとLBD37-39については過剰発現体を確立した。CEPDsとNLAについては、Col-0 背景の変異体と過剰発現体作製を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
所属機関の新型コロナウイルス感染症（COVID-19）における活動指針により、研究室での活動が制限されたため
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き①、②の２項目について研究を推進する。具体的には以下の方針である。
①(a)スクリーニングを継続する。有望な変異体が得られ次第、原因遺伝子の同定を進める。①((b) スクリーニングを継続し、ヒット化合物が得られたら、その作用分子メカニズムの解析を行う。①(c) Yeast one-hybridスクリーニングを行い、NRT2.4プロモーターに結合する因子を同定する。
②窒素飢餓応答に関わるとされる既知因子の変異体及び過剰発現体を確立しつつ、それらの窒素飢餓応答における役割と因子間の遺伝的関係についての解析を開始する。
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Report
(1 results)
Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Harnessing symbiotic plant-fungus interactions to unleash hidden forces from extreme plant ecosystems2020
Author(s)
Perez-Alonso M.M., Guerrero-Galan, C., Scholz, S.S., Kiba, T., Sakakibara, H., Ludwig-Muller, J., Krapp, A., Oelmuller, R., Vicente-Carbajosa, J., Pollmann, S.
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Journal Title
Journal of Experimental Botany
Volume: 54
Pages: 137-142
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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