トウモロコシの耐湿性に寄与するテオシント染色体逆位領域の耐湿性関連遺伝子群の同定

• 研究課題/領域番号: 17K07630
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 作物生産科学
• 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: アキリ 亘 (高橋 亘) 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 上級研究員 (70455319)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: トウモロコシ / テオシント / 耐湿性 / 還元ストレス / 遺伝子発現 / 染色体逆位 / ゲノム解析 / 植物 / 育種学 / ゲノム / ストレス

研究成果の概要

本研究では、還元ストレス耐性に効果の大きいテオシントのゲノム領域を有するトウモロコシ自殖系統において、還元ストレス応答遺伝子をde novo RNA-seq解析により特定するとともに、同自殖系統ゲノム中のテオシントゲノム領域の物理的位置を推定した。特定した還元ストレス応答遺伝子は、推定されたテオシントゲノム領域内に存在することから、還元ストレス耐性を付与する原因遺伝子である可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我が国には約30 万haの不作付けの水田があり、トウモロコシ等の飼料作物生産の場としての活用が望まれている。しかし、トウモロコシは湿害に弱く、排水不良の水田転換畑で安定的生産するのは困難である。一方、トウモロコシには耐湿性を有するテオシントという近縁種があり、我々はテオシントの耐湿性の一部を従来の交配により取り入れた耐湿性トウモロコシ系統を保有している。この系統は通常のトウモロコシより高い耐湿性を示す。そこで本研究では、この耐湿性系統の遺伝子群を解析し、本系統に耐湿性をもたらす候補遺伝子を同定した。本成果は水田転換畑で安定生産できる耐湿性トウモロコシ品種の開発に活用されることが期待される。