| 研究課題/領域番号 |
22K05366
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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38010:植物栄養学および土壌学関連
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
七夕 小百合 茨城大学, 農学部, 准教授 (20512221)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022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)
2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022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 | ダイズ / 根粒形成オートレギュレーション機構 / 根粒超着生変異株 / 根粒共生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ダイズは過剰な根粒着生を避けるため、根粒形成オートレギュレーションにより根粒の着生数を制御する。この機能が低下した変異株は、根粒を多数着生するだけでなく、植物の生育が低下することから、根粒形成オートレギュレーションは植物生育調節機構と関与すると考えられる。本研究では、根粒超着生変異株の原因遺伝子であるGmNARKの機能を形質的および生理学的な観点から検討し、このメカニズムを解明する。
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| 研究実績の概要 |
本年度は、原因遺伝子の探索と変異による成長形質の変化を明らかにすることを目的としてGmNARK遺伝子の配列解析と変異系統の成長解析を実施した。配列解析では、NOD1-3、NOD2-4でそれぞれ1箇所、NOD3-7で2箇所のミスセンス変異が確認できた。また、変異系統のゲノムDNA上では、GmNARK以外にも変異を確認した。成長解析は、次の栽培試験を実施した。(1) GmNARKの地上部／地下部におけるはたらきを明らかにするために、変異系統と親系統を接ぎ木して栽培し、穂木／台木での根粒数・各部位の乾物重に及ぼす影響を調べた。栽培条件として根粒形成オートレギュレーションが活性化する硝酸塩添加・根粒菌接種を設定した。結果、どの変異系統も穂木で根粒超着生形質を示したが、台木では明確な成長への影響は確認できなかった。(2) 変異系統の根粒超着生以外の形質を明らかにするために、葉の特徴を調べた。栽培条件として根粒形成オートレギュレーションが基底状態である硝酸塩無添加・根粒菌非接種を設定した。結果、葉のトリコーム密度は、NOD1-3とNOD3-7で親系統より有意に低く、NOD2-4で親系統と同程度であることが分かり、葉の細胞数の減少と同様の傾向が認められた。葉の完全展開までに要する日数は、親系統に対してNOD1-3は短い、NOD2-4は長い日数となる傾向を確認した。本年度の栽培試験の結果から、葉の表現型は、GmNARK上の変異箇所の違いが影響を及ぼしている可能性があること、他の遺伝子の変異が影響を与えている可能性が考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
総合的に概ね当初の計画どおりに進められたと判断した。
具体的に、ゲノム解析は、GmNARK遺伝子の変異箇所を特定できたが、他の遺伝子解析は終了できなかった。表現型解析は、栽培条件の影響について当初の予定に加えて接ぎ木実験を用いることで地上部・地下部の影響を調査できた。また、葉の展開段階におけるGmNARK遺伝子発現解析は予定どおり進めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
各変異系統において、GmNARK以外の遺伝子に多くの変異があることが分かった。当初の計画で想定していたとおり、これらの遺伝子の解析を実施するとともに、GmNARKの機能解析については親系統を中心に進める。
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