| 研究課題/領域番号 |
18H02182
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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 |
内藤 健 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 遺伝資源センター, 主任研究員 (20581705)
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| 研究分担者 |
鈴井 伸郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 主幹研究員(定常) (20391287)
古川 純 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40451687)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | Vigna属 / 耐塩性 / RIイメージング / トランスクリプトーム |
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| 研究実績の概要 |
本研究ではVigna属野生種がもつ耐塩性機構の多様性を、放射性ナトリウムを用いたRIイメージングの技術によって可視化することに成功した。本研究により、１．V. nakashimaeは根・茎にナトリウムを蓄積し、葉には蓄積しないこと、２．V. riukiuensisは葉に多量のデンプンを蓄積するが、これは葉緑体に形成されるナトリウム吸着性のデンプン顆粒によること、３．V. luteolaは最上位完全展開葉にNaを積極的に流入させることで、生長とともにNa蓄積の負担を交代させること、および４．V. marinaは植物体へのNa流入を強く抑制すること、が明らかとなった。
さらに、最も耐塩性に優れたV. marinaについてPETISによるリアルタイムイメージング解析を実施したところ、根から積極的にナトリウムが排出されていることが明らかとなった。さらに、このナトリウム排出には明期において顕著であるのに対して暗記にはほぼ停止するという明確な日周性が観察された。根からの水分吸収が明記に盛んで暗記に減少することを考えれば、ナトリウムの動きは水の流れと逆向きになっており、非常に興味深い現象が捉えられたと考えている。
また、V. riukiuensisにはV. nakashimaeと同様に葉へのNa流入を防ぐ機能も備えており、共通祖先から分岐後にナトリウム吸着性のデンプン形成能を獲得したことが示唆された。同様に、V. marinaも時間とともにNaが植物体内に蓄積されるようになるが、その際の蓄積パターンがV. luteolaと同様になることから、V. luteolaから分岐後に吸収抑制機構を獲得したと考えられた。
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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
本年度までにイメージング解析をほぼ完了させることができ、またRNA-seqのデータもすでに取得済みである。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度はRNA-seqのデータから遺伝子の発現プロファイルを算出し、ナトリウムの蓄積パターンと相関する遺伝子を絞り込む計画である。また、対照として感受性系統のトランスクリプトームと、さらに幾つかの耐性系統についても追加でイメージング解析とRNA-seqを行う。
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