| 研究課題/領域番号 |
16K07571
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
田中 朋之 (勝部朋之) 京都大学, 農学研究科, 准教授 (50224473)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | イネ / 白未熟粒 |
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| 研究実績の概要 |
近年、イネ登熟期の高温・低日射により白未熟粒の発生が問題となっているが、その発生機構には不明な点が多い。申請者らは、品種「日本晴」に重イオンビームを照射した集団より白未熟粒を多発する突然変異系統13-45を分離した。そしてプロテオーム解析等により原因候補遺伝子を同定したものの、その発現量には差異は認められなかった。本研究では、(1)高温処理をした登熟中未熟種子におけるRNA-seq解析により、原因候補遺伝子を含む全ての遺伝子発現動態を明らかにするとともに、(2)変異体型の原因候補遺伝子産物の大腸菌発現系を構築して機能の変化を比較する。さらに(3)高温耐性品種や酒米・デンプン蓄積変異米等における原因候補遺伝子の役割を解析することで、13-45の白未熟粒発生機構の解明とその普遍的役割の解析を試みることを目的とした。平成２８年度は、このうち、RNA-seq解析による網羅的な遺伝子の発現挙動解析を行なった。品種「日本晴」と突然変異系統13-45をポット栽培し、開花後約５日目より１週間高温処理（日平均気温平均値29.4℃）をした穂と常温（日平均気温平均値25.2℃）で育てた穂を得た。処理後の穂を液体窒素で速やかに凍結させた後、RNAを抽出してRNA-seq解析を行なった。その結果、両品種・系統ともに高温処理により様々な熱ストレスタンパク質遺伝子の発現が上昇し、種子貯蔵タンパク質の一つであるプロラミンの発現量が低下した。突然変異系統13-45のみで発現量が低下する遺伝子も２つ見出された。今後、データを詳細に解析し、原因候補遺伝子との関連性を考察する予定である。
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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
品種「日本晴」と13-45をポット栽培し、登熟初期に高温または常温処理を与え、未熟種子中の遺伝子発現変化をRNA-seq解析により網羅的に調べた。品種・系統と温度処理を組み合わせた４点の比較により、原因候補遺伝子が他の遺伝子発現変化を介して間接的に白未熟化に関与している可能性を検討した。データは今なお解析中であるが、計画していたRNA-seq解析による網羅的な遺伝子の発現挙動解析が遂行できたことから、本研究課題はおおむね順調に進展していると判断された。
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| 今後の研究の推進方策 |
野生型および変異体型の原因候補遺伝子産物の大腸菌発現系を構築し、その機能の変化を解析する。これにより、原因候補遺伝子産物がイネ白未熟粒の発生に関与している可能性を検証する。
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