| 研究課題/領域番号 |
20K05976
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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39010:遺伝育種科学関連
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| 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 |
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研究代表者 |
間野 吉郎 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, グループ長 (20355126)
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| 研究分担者 |
中園 幹生 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (70282697)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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)
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| キーワード | 通気組織 / テオシント / トウモロコシ / 耐湿性 / ストレス耐性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
湛水によって植物の根系が低酸素状態になった際に、効率よく酸素を根端まで運ぶのに重要な役割を担うのが通気組織である。私たちは、これまでに高い通気組織形成能を持つテオシントを用いた遺伝解析において、第1染色体に効果が大きい量的形質遺伝子座を見出した。本研究では、テオシントの通気組織形成遺伝子を持つ準同質遺伝子系統(NIL) を作成するとともに、組織特異的網羅的遺伝子発現解析を実施して、通気組織形成遺伝子の同定を進める。また、NILを用いて、各種環境ストレス耐性への通気組織の効果を検証するとともに、通気組織形成遺伝子導入によるマルチストレス耐性トウモロコシの育成に向けた育種戦略を検討する。
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| 研究成果の概要 |
根の通気組織は、湛水により根系が酸素欠乏となった際に地上部から根端まで酸素を運ぶための通り道の役割を果たすことから、畑作物の耐湿性向上に重要な形質である。本研究において、耐湿性の高い近縁種テオシントが持つ通気組織形成能の詳細マッピングにより近傍のDNAマーカーを作出すると共に、皮層で発現する遺伝子の網羅的発現解析によっていくつかの候補遺伝子を得た。また、乾燥条件下における光合成関連形質の比較において、通気組織形成能と乾燥耐性との関連性を示した。さらに、イネで知られているオーキシンの制御による側根の形成と通気組織形成がテオシントにおいても同様に制御されていることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究において、畑作物の耐湿性向上に重要な形質である通気組織形成能に関する遺伝子の近傍のDNAマーカーと、皮層で発現する遺伝子の網羅的発現解析により候補遺伝子が得られた。これらの情報は、今後の通気組織形成機構の全容解明につながることから学術的価値は高いと言える。さらに、通気組織形成が耐湿性だけではなく乾燥耐性などの環境ストレス耐性の向上に寄与する可能性が示されたことから、通気組織形成遺伝子の導入によるマルチストレス耐性トウモロコシ品種の育成に向けた育種戦略を示すことが出来た。
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