| 研究課題/領域番号 |
19K15831
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分39030:園芸科学関連
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
大谷 真広 新潟大学, 自然科学系, 助教 (30768841)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 極限環境生物 / コケ植物 / 遺伝子単離 / トランスクリプトーム解析 / 環境ストレス / 南極大陸 / 発現解析 / 環境ストレス応答 / ストレス応答 / 系統解析 / 南極 / 花き園芸植物 / ストレス耐性関連遺伝子 / 形質転換 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，極限環境にある南極大陸に自生するコケ植物からRNA-seq法を用いて低温などの環境ストレス耐性に関与する遺伝子を単離・解析し，南極大陸産コケ植物における極限環境への環境適応メカニズムを明らかにする．さらに，単離・解析された遺伝子を用いて数種の園芸植物の形質転換を行い，環境ストレス耐性の向上した個体の作出を試みる．
本研究により，極地に自生するコケ植物における環境適応メカニズムが解明されるだけでなく，極限環境生物に由来する遺伝子を用いた作物育種の可能性が示されると考えられる．
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| 研究成果の概要 |
本研究では南極大陸に自生するコケ植物 (オオハリガネゴケおよびハリギボウシゴケ) を研究対象として遺伝子解析を行い、極限環境におけるコケ植物の生存メカニズムの解明および有用遺伝子の単離を試みた。結果として、南極環境下では脂質代謝関連遺伝子および油滴形成関連遺伝子が高く発現していた。その一方で、多くの光合成関連遺伝子の発現量は低下していた。これらは低温ストレス、乾燥ストレス、塩ストレス、および強烈な紫外線ストレスへ対抗するための反応であると考えられる。また、南極環境下で高く発現している機能未知の遺伝子も複数見出されており、今後さらに解析を進めていく予定である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、南極の極限環境において生育しているコケ植物を研究対象としてトランスクリプトーム解析を行った。これまでに現地で直ちに固定したサンプル (南極環境下での遺伝子発現情報が固定されている) を用いた遺伝子解析は検討されておらず、本研究において初めて南極環境下で実際に発現している遺伝子のプロファイルを獲得することが出来た。今後、これらの研究から見出された遺伝子について詳細に解析することで、南極大陸に自生するコケ植物の生存メカニズムの一端を明らかにすることが出来ると期待できる。またこれらの遺伝子については、作物の分子育種における遺伝子資源としての利用も期待できる。
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