| 研究課題/領域番号 |
21K05596
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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39040:植物保護科学関連
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
小林 一成 三重大学, 研究基盤推進機構, 教授 (90205451)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 病害抵抗性 / エピジェネティクス / DNAメチル化 / ヒストン修飾 / イネ / マイクロプロパゲーション / 防御応答 / 耐病性育種 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
最近、我々は、イネの脱分化・再分化過程において、特定の時期にプライミング誘導剤を処理することにより、病害抵抗性イネを作出できることを見出した。この方法を用いると、病害抵抗性に関与する特定のゲノム領域にエピジェネティック変異が誘導され、イネのプライミング状態が世代を超えて維持される病害抵抗性イネを作出できる。この現象は様々な作物種に応用できる可能性が高く、作物に迅速かつ低コストで病害抵抗性を付与できることが期待される。そこで本研究では、この現象の分子機構を明らかにするとともに、多くの植物への応用展開の可能性を検証することにより、この技術を社会実装するための基盤の確立を目指して実験を行う。
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| 研究成果の概要 |
我々は、イネの脱分化・再分化過程において、特定の時期にプライミング誘導剤を処理することにより、病害抵抗性イネを作出できることを見出した。本研究では、エピジェネティック変異誘導の分子機構を明らかにするとともに、他の植物種にこの方法が応用可能かを実証するため実験を行った。この結果、抵抗性を獲得したイネ系統は特有のエピゲノムパターンを有すること、および、イネ以外の作物を同様に処理したところ、防御関連遺伝子の上昇が認められ、イネに類似したエピジェネティック変異誘導が確認された。以上の結果から、エピジェネティック変異誘導の分子機構が明らかになるとともに、本法を多植物に展開できる可能性が強く示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
世界の人口増加と新興国における畜産物の需要拡大は食料事情の逼迫を招き、2050年までに食料生産を倍増させる必要があるとされている。さらに、地球環境の急激な変化は、生物的・非生物的ストレスを作物に与え、食料生産に対する脅威が一層厳しいものとなっている。したがって、将来の食料確保にはストレス耐性植物の開発が急務であると言える。我々の発見は、エピジェネティック変異を人為的の方向付け、ストレス耐性形質に標的を狙って改善することが可能な世界初の技術であり、特にマイクロプロパゲーションによって苗を生産するバナナのような作物には直ちに本法を適用できることから、今後は本法が爆発的に普及する可能性がある。
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