| 研究課題/領域番号 |
21K05868
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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 | 山形大学 |
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研究代表者 |
星野 友紀 山形大学, 農学部, 教授 (20530174)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021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 | 穂発芽 / QTL / イネ / 責任遺伝子 / ファインマッピング / 穂発芽耐性 / 量的形質遺伝子座 / 突然変異 / 品質安定化遺伝子 / 穂発芽耐性遺伝子 / 環境適応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人間活動の高度化に端を発する気候変動は、近い将来、確実に穀物の生産力を低下させる。これを食い止めるには、穀物の品質安定化が必須である。本研究は、穀物の品質を安定させる対象に「品質安定化＝穂発芽耐性」を選定する。なぜなら、穂発芽によって貴重な穀物品質が脅かされているからだ。自然変異から穂発芽耐性遺伝子を探索するには一般的に耐性品種を用いるが、その場合既知の遺伝子座が検出されることが多く新規性に乏しい。本研究では新規性を求めて、あえて感受性品種を用いることで、親の表現型では耐性形質がマスクされ、自然変異中に隠れて存在する貴重な耐性遺伝子に焦点を当てる。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではSdr6bの責任遺伝子を解明するために、コシヒカリ（Ksh）突然変異集団から候補遺伝子であるGeneAの突然変異体を単離し逆遺伝学的な証明を試みた。独立した4つの変異系統では、野生型と比べて変異型のGIが有意に低かった。外因性グルコースによる発芽試験の結果、2％グルコース処理ではNILのGI％はKshと比べて有意に低かった。グルコース処理3時間後の胚では、NILにおけるABA8ox1の発現量はKshと比べて有意に減少した。以上の結果より、Sdr6bの責任遺伝子のGeneAであり、GeneAはABA8ox1の発現量を低下させABA含量を高めることにより穂発芽耐性を誘導すると考えられた。
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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、Sdr6bはABA代謝の上流でこれまでに穂発芽耐性に関してほとんど報告のないグルコース応答に関与し、ABAシグナル伝達を強化させることで穂発芽耐性に導くことが示唆された。今後は、本研究で明らかにされたSdr6bを利用して、昨今の異常気象にも耐え得る、品質安定化品種の育成が期待される。一方、本研究で用いたオワリハタモチは発芽を促進させる遺伝子も含めて候補領域には複数の責任遺伝子が存在すると考えられた。今後は逆遺伝学的手法を用いて責任遺伝子群を包括的に理解することで、穂発芽耐性の分子メカニズムの理解が深めると同時に、これら遺伝子群を用いた育種利用が期待される。
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