| 研究課題/領域番号 |
18H02189
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
望月 俊宏 九州大学, 農学研究院, 教授 (60239572)
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| 研究分担者 |
安彦 友美 九州大学, 農学研究院, 助教 (00743882)
高橋 宏和 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (50755212)
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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 | ダイズ / 耐湿性 / 嫌気耐性 / 通気組織 / プログラム細胞死 / 破生細胞間隙 / 不定根 |
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| 研究実績の概要 |
水田転換畑におけるダイズ栽培の阻害要因である幼苗期の湿害回避のため、ダイズ不定根の皮層において組織特異的なプログラム細胞死によって生じる通気組織に焦点を当て、嫌気条件下において通気組織を形成する伊豫大豆と形成しないタチナガハ、および通気組織を形成する準同質遺伝子系統（NIL9-4-5;タチナガハを遺伝的背景として第12染色体の一部を伊豫大豆型で持つ）を供試し、通気組織形成を調節する遺伝子の同定を試みた。
QTL領域（第12染色体上のSSRマーカーSat_334とSat_302間）を伊豫大豆型で持つNIL9-4-5（BC6F4）およびこの領域をヘテロで持つ150系統（BC6F4）のNILsに由来する約16000粒の種子（BC6F5）を準備し、QTL領域をヘテロで持つ個体（種子）の一部をドリルで粉砕してDNAを抽出し、多型検出を行うことにより遺伝子領域を狭めるための材料を選抜した。また、QTL領域内において両親間で多型を示す14のマーカーを見いだすとともに、この領域内で組み替えが生じ、タチナガハ/伊豫大豆型およびタチナガハ/ヘテロ型を示す種子を播種し、後代を得ることができた。
さらに、タチナガハ/伊豫大豆型から得られた種子の表現型（嫌気条件下における通気組織の形成量および不定根伸長量）を調査するとともに、表現型が伊豫大豆型を示した個体から不定根をサンプリングしてRNA-seqに供する材料を選抜した。表現型の調査によって、嫌気処理開始以前に発根していた不定根は処理期間中に伸長せず、伸長した不定根はほぼ全て処理開始以降に発根したものであることが明らかとなった。また、処理開始以降に伸長しなかった不定根には通気組織の形成は認められないか、極めて微弱であった。
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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
QTL領域（第12染色体上のSSRマーカーSat_334とSat_302間）を伊豫大豆型で持つNIL9-4-5（BC6F4）およびこの領域をヘテロで持つ150系統（BC6F4）のNILsに由来する約16000粒の種子（BC6F5）から遺伝子領域を狭めるための材料を選抜することができた。
また、QTL領域内において両親間で多型を示す14のマーカーを見いだすことができた。
さらに、両親および、NIL9-4-5（BC6F4）を供試し、好気条件および嫌気条件下で栽培して表現型を調査するとともに、不定根を採取し、レーザーマイクロダイセクション法（LM法）によって皮層組織と他の組織に切り分け、RNAを抽出してRNA-seqを行うことが可能となった。
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| 今後の研究の推進方策 |
2019年度の実験に供試した組み替え系統（タチナガハ/伊豫大豆型）の種子を播種し、得られた個体（種子）を用いて後代検定を行う。またタチナガハ/ヘテロ型系統から得られた個体（種子）からDNAを採取し、多型検出によってタチナガハ/伊豫大豆型の組み換え個体を選抜し、さらなる候補領域の絞り込みを行うとともに、候補遺伝子の発現解析を行う。これらの情報をもとに原因遺伝子を同定する。また、嫌気条件下における不定根の伸長成長を制御する遺伝子との関係を明らかにする。さらに、本遺伝子が異なる遺伝的背景（他品種；ダイズコアコレクションから選抜）のもとにおいても機能しているかどうかについて検討する。
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