| 研究課題/領域番号 |
19K06329
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41050:環境農学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
藤井 伸治 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (70272002)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 水分屈性 / シロイヌナズナ / 自然変異体 / GWAS / 重力屈性 / MYB52 / 根 / オーキシン輸送 / ゲノムワイド関連解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
分子生物学のモデル植物であるシロイヌナズナの系統間での重力屈性と水分屈性の強度の差異、および、根の水分屈性のオーキシン輸送阻害剤の感受性を比較し、ゲノムワイド関連解析 (GWAS: Genome-Wide Association Studies) により、根の重力屈性と水分屈性の相互作用に影響を与える遺伝子、および、根の水分屈性のオーキシン輸送依存性に影響を与える遺伝子を探索・同定する。そして、見出した遺伝子での変異が根系の形成・発達と植物体の生育に与える影響を明らかにする。本研究の成果により、根の屈性・根系形成を遺伝的に制御し、植物の生産性を高める育種技術の開発につながると期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、シロイヌナズナの217種の自然変異体間の静置区での水分屈性を比較した。その結果、水分屈性によりほとんど屈曲しない自然変異体から、野生型 (Col-0) の2倍ほどまで屈曲する自然変異体まであり、シロイヌナズナの自然変異体の水分屈性の発現は多様であることが明らかになった。そして、GWASにより、根の水分屈性の発現に影響を与える非同義多型を含む遺伝子を見出した。今後、本GWASの結果に注目した研究を展開することにより、根の重力屈性による水分屈性への干渉作用の分子機構が明らかになると期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水分屈性の発現は、重力屈性の発現に干渉されるが、その程度は植物種により異なる。すなわち、エンドウ、キュウリなどの大きな植物では、水分屈性に比べて重力屈性が強く発現するが、シロイヌナズナ、ミヤコグサ、イネなどの小さな植物では、重力屈性に比べて水分屈性が強く発現する。しかしながら、異なる植物種間の比較からでは、水分屈性と重力屈性の相互作用を担う遺伝子の特定が困難であった。本研究により、シロイヌナズナの自然変異体間でも、重力屈性による水分屈性の発現抑制の程度は多様であることが明らかとなり、今後、本知見に注目した研究により、水分屈性と重力屈性の相互作用の差異が生じる分子機構が明らかになると期待される。
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