| 研究課題/領域番号 |
19K06729
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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44030:植物分子および生理科学関連
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
川上 直人 明治大学, 農学部, 専任教授 (10211179)
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| 研究分担者 |
井内 聖 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 専任研究員 (90312256)
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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)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 種子 / 発芽 / フェノロジー / 自然変異 / 温度 / 量的遺伝子座 / ゲノム配列解析 / 組換え自殖系統 / ゲノムシークエンス / 遺伝解析 / QTL解析 / 種子発芽 / シロイヌナズナ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
冬型と夏型のフェノロジーを持つ植物に対照的な発芽の温度反応性をもたらす遺伝子を同定する。このため、シロイヌナズナの自然変異系統を利用したQTL（量的形質遺伝子座）解析を行う。また、既知の発芽制御遺伝子の発現に対する温度の影響を比較解析し、その共通点と相違点を明らかにする。本研究により温度による発芽制御メカニズム、発芽の季節決定に寄与する遺伝子が見出され、適応の分子レベルでの理解、気候変動が発芽に与える影響の予測と対応に寄与すると期待している。
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| 研究成果の概要 |
種子発芽の季節を決める仕組みを分子レベルで解明するため、世界中に分布するシロイヌナズナ種内の自然変異を利用し、夏型と冬型系統に対照的な発芽の温度反応性をもたらす量的遺伝子座を解析した。夏型と冬型系統の交配で得た分離集団の解析から、高温と低温の発芽はそれぞれ異なる遺伝子に制御され、高温発芽性は少なくとも7つ、低温発芽性は主に3つの遺伝子に支配されることを見出した。高温発芽性を支配するHTG1は5番染色体下腕に座乗し、その候補として81の遺伝子が抽出された。さらに、このうちの1遺伝子が発芽の高温反応性に関わることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
種子が発芽する季節は、個体の生存そして次世代の種子生産を左右する。本研究では、発芽時季決定の鍵を握る高温と低温条件での発芽反応が、それぞれ少数の主要遺伝子に支配されることを見出しており、その分子機構解明に大きな進展をもたらすと期待される。温暖化の影響が顕在化しつつある現在、発芽の温度反応性や季節決定に関わる遺伝子の同定としくみの解明に手がかりを与えた意義は大きい。また、作物種子の発芽も温度の影響を強く受け、生産量と品質を大きく左右する。このため、本研究の成果は温暖化に対応した発芽制御技術の開発に繋がるなど、社会的にも大きな意義を持つ。
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