イネの厳格な限界日長応答を制御する概日時計と光シグナルの統合機構の解明

• 研究課題/領域番号: 17H07356
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 遺伝育種科学
• 研究機関: 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
• 研究代表者: 小郷 裕子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 主任研究員 (90572214)
• 研究期間 (年度): 2017-08-25 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: イネ / 出穂 / 開花 / 光 / 発現制御 / 転写因子 / ゲノム編集 / 転写制御 / 光応答 / 概日時計

研究成果の概要

イネは、わずか30分の日長の違いを認識できるほど正確で、ON/OFFが明確な、花芽形成ホルモン（フロリゲン）Hd3a / RFT1 遺伝子の転写制御をおこなう。これまでに、この正確な計時機構の遺伝子ネットワークが解析され、Ghd7→Ehd1→Hd3a/RFT1というイネ特異的なカスケードとHd1の相互作用が重要であることがわかってきた。本研究では、このカスケードの上流に位置するGhd7の転写制御について解析を行った。Ghd7の発現制御解析に関する形質転換体などを作製することにより、Ghd7の光と時計による制御機構の解析を行うと同時に、収量などの重要農業形質へも影響を及ぼすことを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

短日植物のイネの厳格な日長応答は、長日植物のシロイヌナズナとは異なるものであり、その制御機構について多くの研究がなされてきた。しかしながら、その中で重要な働きを示すGhd7について、発現制御機構の解析は進んでいなかった。本研究では、高効率遺伝子組換え法などの様々な新しい手法を用いて、Ghd7がどのように光と概日時計により制御されているのかを解析した。また、Ghd7は、開花期だけでなく植物体の生育にも大きな影響を与えることを再確認した。今後、どのようにGhd7が重要農業形質に関わっているのかを調べる予定であり、農業現場への応用にも重要であると考えられる。